原來如此: 令科學家難以置信的是：宇宙中存在最慢脈衝星，與現實恰恰相反

2018年10月29日星期一

令科學家難以置信的是：宇宙中存在最慢脈衝星，與現實恰恰相反

脈衝星是宇宙中最神秘的天體之一。它是中子星的一種。這些快速旋轉的脈衝星不僅密度大得令人難以置信，而且它們還能發射出高能量的射線。脈衝星的旋轉速度非常一致，就像時鐘一樣，每一圈的時間都是相等的。這就是為什麼它們常常被稱為「宇宙燈塔」的原因。然而，與陸地燈塔不同，脈衝星閃爍的速度高達每秒716次。這是宇宙中目前旋轉最快的速度，但是現在，令科學家難以置信的是，他們在宇宙中發現了旋轉速度最慢的脈衝星，這與我們所認知的現實恰恰相反。

這顆脈衝星位於大約1400萬光年之外，它以一種悠閑的速度旋轉，每23.5秒一次。它是由曼徹斯特大學博士生譚家民領導的研究小組發現的。該研究發表在《天體物理學雜誌》上。作為洛馬陣列全天空測量（LOTAAS）的一部分，譚家民博士和她的同事在整個北部天空搜尋有趣的脈衝星，他們在脈衝星PSRJ0250+5854中發現了一個這顆與眾不同的天體。當一顆質量在10到30倍之間的大質量恆星到達其核燃燒生命的盡頭時，它就砰的一聲熄滅了，就像一顆美麗的超新星一樣爆炸了。

雖然絕大多數爆炸恆星的物質在這一劇烈的事件中被吹走，但它也會使恆星的核心坍塌，留下一個異常稠密的恆星屍體中子星。這些中子星中的物質是如此緊密地聚集在一起，它一茶匙的物質比海洋中所有的魚都重。由於這些中子星比它們的原始祖先要小得多，為了保持角動量，它們必須大幅度地提高它們的自旋速率。由於這些中子星存在很強的磁場，當恆星快速旋轉時，它的磁場運動產生了一個強大的電場，而磁場反過來又將附近的帶電粒子加速到難以置信的速度。這就產生了強大的帶電粒子噴流和脈衝星的標誌輻射。

隨著時間的推移，從脈衝星極射出的噴流會緩慢地剝奪恆星的能量，從而使恆星的旋轉速度減慢。最終，在僅僅10到1億年之後，脈衝星被認為會放慢到使其噴流的磁性機制停止工作的程度。這時，科學家說脈衝星已經到達了「死亡線」。根據這項研究，關於PSRJ0250+5854的奇怪之處在於，「脈衝星超出了常規脈衝星死亡線，在那裡無線電發射有望停止。」來自阿姆斯特丹大學的合著者傑森?黑塞爾在一份聲明中說道：「這個發現完全出乎意料，脈衝星能夠如此緩慢地旋轉，仍然能產生無線電脈衝，這讓我們還是有點震驚。

顯然，射電脈衝星比我們預想的要慢。這對我們的理論提出了挑戰，並告訴我們脈衝星是如何發光的。」該團隊將繼續篩選LOFAR調查收集的數據，希望能發現更多迷人的破模脈衝星。就PSRJ0250+5854而言，他們計劃使用歐洲太空總署的XMM-牛頓太空望遠鏡，對該天體進行更詳細的研究。這個望遠鏡是為探測X射線而設計的，如果探測到超慢脈衝星是X射線的來源，那麼這將對它的歷史和起源提供重要的見解。