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天文学家发现有史以来最大的中子星!质量为太阳的2.14倍

2019-11-04 09:09:32 作者:匿名 阅读量:2926

摘要:一项新的研究表明,天文学家们已经发现了迄今为止最大的中子星,它甚至大到几乎无法存在。中子星的质量通常和太阳的质量差不多;该声明称,一个立方体大小的中微子星物质就有着约为1亿吨的质量,这相当于整个人类人

一项新的研究表明,天文学家已经发现了迄今为止最大的中子星,它甚至大到几乎不可能存在。

中子星像黑洞一样,是超新星爆炸中死亡的恒星的“尸体”。当恒星变成超新星时,它的碎片核心会在自身重力的作用下坍塌。如果这些碎片的质量足够大,它可能会形成一个黑洞,一个引力非常强的天体,甚至光也无法逃脱。如果碎片的核心质量很小,它将成为中子星。它之所以命名是因为它的重力足够强,足以将质子和电子挤压在一起形成中子。

“中子星神秘而迷人,”弗吉尼亚大学和弗吉尼亚州夏洛茨维尔国家无线电天文台研究报告的主要作者谢弗·克罗马蒂在一份声明中说,“这些城市大小的天体本质上是巨大的原子核。”

中子星通常很小,直径约12英里(19公里),但密度非常高。中子星通常与太阳质量相同。声明称,一颗立方体大小的中微子恒星的质量约为1亿吨,相当于整个人类人口的质量。因此,中子星已经成为宇宙中除黑洞以外密度最大的物体。

虽然科学家已经研究中子星几十年了,但是中子星的许多秘密仍然没有解开。例如,中子星难以置信的压力会进一步将中子挤压成更小的亚原子粒子(夸克)吗?中子星引力克服物质并形成黑洞的临界点是什么?

该研究的作者之一、摩根敦西弗吉尼亚大学的莫拉·麦克劳克林在另一份声明中说:“这些星星非常奇怪。我们不知道它们是由什么组成的,最重要的是,‘这个天体能有多大?’这个问题要求我们对中子星上的奇怪物质有一定的了解,但是我们根本不能在地球的实验室里创造这样的物质。"

新探测到的中子星命名为j0740+6620,距地球约4600光年。它把太阳质量的2.14倍包裹在一个直径只有15英里(25公里)的球体中。这个体积和质量接近理论极限,即单个天体可以成为最大和最紧凑的天体,而不会因自身的力而塌缩成黑洞。

斯科特·兰森是美国国家无线电天文台的天文学家,也是这项研究的合著者,他在一份声明中说:“中子星有一个临界点。达到这个临界点后,内部极端密度产生的重力将超过中子抵抗进一步坍塌的能力。我们发现的每一颗“最大质量”中子星都让我们更接近临界点,并帮助我们理解这些超致密物质的物理性质。

J0740+6620是一颗旋转中子星,也被称为脉冲星。脉冲星是“脉动恒星”的缩写,它从两个磁极发射两个无线电波,像灯塔一样闪烁——因此得名。具体来说,j0740+6620是一种叫做毫秒脉冲星的脉冲星,它以每秒数百转的速度快速旋转。

天文学家通过一种叫做夏皮罗延迟的现象测量了脉冲星的质量。本质上,脉冲星白矮星(围绕中子星的小型致密恒星)伴星产生的重力会根据白矮星本身的质量扭曲周围的时空结构。从地球的角度来看,当脉冲星脉冲通过白矮星时,白矮星引起的时空扭曲将使这些脉冲延迟数千万秒。通过这种方式,科学家可以通过测量这些延迟来计算白矮星的质量,通过分析脉冲星和白矮星相互环绕的方式,研究人员可以估算出脉冲星的质量。

麦克劳克林说,这一发现是在西弗吉尼亚州格林班克望远镜的例行观察中偶然发现的,该望远镜最初旨在发现空间和时间中不可见的波动,即引力波。

他说,“在格林班克,我们试图探测来自脉冲星的引力波。为此,我们需要观察大量毫秒脉冲星。”

科学家在9月16日出版的《自然天文学》杂志上详细介绍了他们的发现。

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