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中国科学家惊讶发现小恒星游过另一颗大恒星的外层
人工智能学家

中国的一个研究小组发现了一个令人惊叹的双星系统,其中一颗被称为脉冲星的恒星在其伴星的外层内运行——它是在剥离宿主的内脏并将它们分散到太空中后完成的。

发表在《科学》杂志上的一项新研究中详细介绍了这一发现,这是“蜘蛛星”捕食其伴侣的一个极其罕见的例子,之所以这样命名,是因为雌性蛛形纲动物在交配后会吞噬雄性。 诱人的是,这个可怕的场景是恒星演化的一个阶段(称为普通包络阶段)的最佳证据之一,天文学家从未直接观察到过这个阶段。

脉冲星是快速旋转的中子星,是超新星后留下的极其密集的恒星核心。

关于中子星的一切都穷尽了最高级——尤其是它们的引力。它们堆积得如此紧密,在半径只有十几英里的形式中含有比我们的太阳还大的质量,以至于它们的所有原子及其组成质子和电子都被粉碎成中子,仅一茶匙这种不可能的物质就重达数万亿磅。它们强大的磁场比地球强数十亿倍,沿着它们的两极将无线电波束释放到太空中。

更令人难以置信的是,一些中子星变成了脉冲星,在从恒星伴星(如果有的话)吸取物质后,脉冲星每秒旋转数百次。它们扫荡的辐射束,就像宇宙灯塔一样,对观察者来说就像一个重复的信号。

新发现的脉冲星 PSR J1928+1815 引起了天文学家的兴趣,因为它的无线电脉冲表明它与宿主非常接近,每 3.6 小时完成一次轨道。他们还注意到,在该轨道的六分之一处,脉冲星将从视野中消失,这表明宿主正在掩盖它。

“那是轨道的很大一部分,”北京国家天文台射电天文学家韩金林(Jin-Lin Han)的合著者告诉Gizmodo。“这很奇怪,只有更大的伙伴才能做到这一点。”

在四年半的时间里,Han 的团队使用位于中国南方的 500 米口径球面射电望远镜 (FAST) 密切观察了该系统,这是世界上最大、最强大的单碟射电望远镜。

他们的观测表明,宿主星的质量在我们太阳的 1 到 1.6 倍之间,而脉冲星更可能是恒星质量的 1.4 倍。然而,确定宿主星的构成需要一些额外的侦查。Giz 指出,它狭窄的轨道以及它只能在无线电波长中检测到的事实 ,排除了它是一颗类似太阳的恒星的可能性。而且由于它大到足以使脉冲星黯然失色,因此它必须是比恒星残骸更大的东西,比如另一颗中子星。

这指向了更壮观的事情:一颗氦星,在脉冲星之后创造,当时它还是一颗普通的中子星,撕掉了宿主的层,形成了一个巨大的共同包层,一团氢气云,吞噬了两颗恒星。在这种情况下,这颗受到攻击的可怜恒星设法紧贴着它疏散的内脏仅仅 1000 年——恒星寿命中的一眨眼——然后整个强大的包层就分崩离析了。尽管它转瞬即逝,但它的影响是持久的:气体施加的摩擦逐渐将两颗恒星推得更近。

普通包络很罕见,因为中子星剥离其伴星的过程,导致它自旋并逐渐变成脉冲星,通常会导致所有被虹吸的物质都被吞噬。但是,如果伴星足够大,它的大部分都会存活下来。

这一发现标志着发现的第一颗围绕氦星运行的蜘蛛星。虽然天文学家没有亲眼目睹包络线的运行,但这是迄今为止最令人信服的证据,证明这个长期理论化的恒星演化阶段是存在的。该团队估计,整个银河系中总共只有 16 到 84 个像这样的恒星系统——尽管困难重重,我们还是看到了一颗。

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