距离地球约 24,000 光年的仙后座中有一颗不应该存在的死亡恒星。 也就是说,根据当前的理论,并非如此。 这,从一个更大的双星伴星吸积物质,正在喷出相对论性喷流。
问题是它也有很强的磁场。 而相对论性喷流只能在磁场弱 1000 倍的中子星中观察到。
因此,我们目前对相对论喷流如何工作的理解根本无法解释这种怪异现象。
中子星是一颗大质量恒星变成超新星的进化终点之一。 恒星的大部分物质被吹入太空,而核心则自行塌陷,成为具有强大引力的超致密物体。
如果它的质量大约是太阳的三倍,它就会变成一颗中子星,将所有的质量集中到一个直径只有 10-20 公里的物体中; 如果超过这个质量,它就会变成。
核心塌陷对中子星的磁场产生了邪恶的影响——它“导致恒星的磁场强度增加到太阳磁场的几万亿倍,然后在数十万年的时间里再次逐渐减弱”。天文学家詹姆斯·米勒·琼斯说科廷大学和国际射电天文学研究中心(ICRAR)。
它们比中子星密度更大,众所周知,它们的引力如此强大,甚至连光也无法达到逃逸速度。 虽然强度不那么强,但中子星也有强大的引力场,这意味着它们可以从影响范围内的其他物体中吸积物质。
本研究中的中子星就是这种情况。 它是 Swift J0243.6+6124 双星系统的一部分,由 Swift 天文台于 2017 年 10 月发现,其中来自恒星的物质正在被中子星吞噬。
喷气式飞机在宇宙中众所周知——强大的辐射流和粒子以接近光速的速度从吸积物体的两极喷发。
“每当物质落到一个致密的中心物体上时,从新形成的恒星到白矮星、中子星和黑洞,它们就会产生,”米勒-琼斯为《对话》撰稿。
“唯一的例外是具有强磁场的中子星——大约比太阳强一万亿倍。”
我们仍然不知道这些喷气式飞机的动力是什么,但这种明显的缺失导致了这样的理论:它们可能受到强大磁场的约束。
然后 Swift J0243.6+6124 的出现把事情搞砸了。 由阿姆斯特丹大学天文学家 Jakob van den Eijnden 领导的研究人员除了导致这一发现的 Swift 发现的 X 射线发射之外,还观察了来自该系统的无线电发射。
经过观察和分析数据后,他们得出的结论是,无线电发射与黑洞等来源的相对论性喷流一致,但奇怪的是,比其他中子星的喷流弱 100 倍。
“Swift J0243 的无线电频谱与其他来源的喷气式飞机的无线电频谱相同,并且以相同的方式演变,”范登艾金登说。 “射电亮度也跟随坠落气体的亮度,就像在其他喷流产生系统中看到的那样。因此,我们有史以来第一次观察到来自具有强磁场的中子星的喷流。”
而不仅仅是任何旧的强磁场。 雨燕J0243.6+6124中子星周围的磁场比太阳强10万亿倍。
研究人员表示,这完全反驳了有关抑制射流的磁场理论,并要求重新检查它们的产生和发射方式。
此前,人们认为中子星喷流是从吸积盘内部的磁场- 如果中子星的磁场足够强,它将阻止吸积盘靠得足够近而触发这一点。
但这个新发现有点把这个理论扔进了垃圾桶。
在某些情况下,中子星的旋转能量可能会被提取来为喷流提供动力,米勒-琼斯指出; 这可以解释为什么喷流与其他中子星相比如此弱。
“无论解释如何,我们的结果都是科学如何运作的一个很好的例子,理论不断发展,根据观察结果进行检验,并根据新的实验结果进行修订,”他写了。
“它还为我们提供了一类新的来源来测试磁场如何影响喷气机的发射,帮助我们了解宇宙中的这种关键反馈机制。”
该团队的研究成果已发表在期刊上自然。