中子星故障让天文学家得以“窥视”其内部
船帆脉冲星是一颗奇特的中子星,每 89.33 毫秒绕轴旋转一次。在它被发现时,它是迄今为止发现的旋转速度最快的脉冲星,虽然现在情况已不再如此,但研究人员已经发现了其他让它变得非常特别的特性。特别是脉冲星故障。
2016 年 12 月 12 日,Vela Pulsar 被发现出现故障 由现场研究人员拍摄。Mount Pleasant 射电天文台捕捉到了这颗恒星从恒定旋转到更加混乱的旋转过程。望远镜观测到了一个宽脉冲,随后是一个缺失的脉冲,然后是两个短脉冲,其辐射是线性偏振的。
一组研究人员现在重新分析了 2016 年收集的数据,发现了一些有关该故障的新事实。据自然天文学,恒星的自转在故障期间加速,然后又回到正常水平。科学家们能够更好地约束整个事件,发现它的发展时间不到 12.6 秒。然后他们利用新的约束来改进脉冲星内部的模型。
关于这些已死亡恒星的内部仍有许多疑问,尤其是那些超新星爆炸后,拥有极其致密的坍缩核心的恒星。在它们的内部,物质会进入各种奇怪的状态。研究人员认为,极硬的外壳与其下方奇特的超流体层之间的相互作用是造成这种现象的原因。这项研究表明,有三个因素在起作用。
莫纳什大学的合著者保罗·拉斯基博士在一篇论文中说:“这些成分之一,即地壳内层的超流体中子汤,首先向外移动,撞击恒星坚硬的外壳,使其旋转起来。”陈述“但是随后,在核心中移动的第二股超流体追上了第一股,导致恒星的自转速度减慢。”
研究小组还发现了一些意想不到的事情,根据我们对中子星的了解,这些事情不应该发生。
“在故障发生前,我们注意到恒星似乎在旋转回升之前减慢了自转速度,”同样来自莫纳什大学的首席作者格雷格·阿什顿博士补充道。“我们实际上不知道为什么会这样,这是第一次发现这种情况。这可能与故障的原因有关,但说实话我们也不确定。”
希望一些理论物理学家能够利用这些数据来改进我们的模型。如果需要更多数据,Vela Pulsar 随时可以提供:它大约每三年就会出现一次故障。