科学家们对一个如此明亮的神秘天体感到困惑,物理学认为它应该已经爆炸。
NASA一直在追踪所谓的超发光X射线源,亮度是太阳 1000 万倍的物体,以了解它们的工作原理。
这些物体在理论上是不可能的,因为它们打破了爱丁顿极限,这是一条天体物理学规则,规定物体在分解之前只能如此明亮。
一项新研究明确证实 M82 X-2超长寿命距离我们 1200 万光年,与之前的观测结果一样明亮。
发光的物体应该将物质推开
阿瑟·爱丁顿的统治背后的原则很简单。 这种规模的亮度仅来自材料? 就像正在瓦解的行星残余物的星尘? 向内落向大质量物体, 比如一个黑洞或一颗死去的恒星。
当它受到物体强大重力的拉动时,材料会升温并辐射光。 落向物体的物质越多,物体就越亮。 但有一个问题。
在某一时刻,如此多的物质被吸引,其发出的辐射应该能够压倒来自大质量物体的重力。 这意味着在某个时刻,物质的辐射应该将其推开,并且它应该停止落入。
但如果它没有掉进去,物质就不应该辐射,这意味着物体不应该那么亮。 这就是爱丁顿极限。
M82 X-2 正在实现不可能的目标
由于爱丁顿极限,科学家们质疑 ULX 的亮度是否确实是由大量物质落入其中造成的。
例如,一种理论认为,强烈的宇宙风将所有物质集中到一个圆锥体中。 在这个理论中,锥体将指向地球,这将产生一束光,对我们来说,它看起来比材料均匀地散布在 ULX 周围要亮得多。
但一项针对 M82 X-2 的新研究,这是一种由脉动引起的 ULX中子星在 Messier 82 星系中,锥体理论被搁置了。(A 中子星 是恒星耗尽能量并死亡时留下的超致密物体。)
该分析发表于天体物理学杂志4 月,发现 M82 X-2 每年从邻近恒星吸收约 90 亿吨物质,约为地球质量的 1.5 倍,美国宇航局声明说。
这意味着这款 ULX 的亮度是由突破极限的材料量造成的。
超强磁场可能会将原子压垮
鉴于这些信息,另一种解释已成为解释 ULX 的主导理论。 更奇怪的是。
在这个理论中,超强磁场从中子星中射出。 美国宇航局的声明称,这些物质的强度如此之大,以至于会挤压落入恒星的物质原子,使这些原子的形状从球体变成细长的绳子。
在这种情况下,来自这些被压扁的原子的辐射将更难将物质推开,这解释了为什么如此多的物质可以落入恒星而不分裂。
问题是我们永远无法在地球上测试这个理论。 这些理论上的磁场必须非常强,地球上没有磁铁可以复制它们。
该研究的作者、天体物理学家马泰奥·巴切蒂(Matteo Bachetti)表示:“这就是天文学的美妙之处。通过观察天空,我们扩展了研究宇宙如何运作的能力。另一方面,我们无法真正通过实验来获得快速答案。”美国宇航局在声明中表示,与意大利国家天体物理研究所卡利亚里天文台合作。
“我们必须等待宇宙向我们展示它的秘密,”他说。
本文最初发表于商业内幕。
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