據(jù)美國每日科學(xué)網(wǎng)6月22日報道,荷蘭空間研究組織(SRON)與烏得勒支大學(xué)天文學(xué)家近日探測到一類模糊的氧信號,證實其來自于一顆中子星“鯨吞”其同伴白矮星所發(fā)出的X射線。這是星體的極端引力效應(yīng)首次以氧原子而不是鐵原子的形式被揭露出來。
每一種原子都會有其特殊的光譜線。一直以來,搜尋中子星及黑洞的天文學(xué)家對鐵原子極為敏感,因為鐵原子的k-alpha線正好落在X射線波段;且以星系來講,活躍星系中心經(jīng)常會探測到寬k-alpha線;更重要的是鐵原子發(fā)出的信號被看成是驗證愛因斯坦廣義相對論正確性的依據(jù)之一:該理論認(rèn)為,星體的引力愈強(qiáng),地球觀測到的X射線信號就會扭曲得愈劇烈,鐵原子發(fā)出的X射線亦會更明顯。
然而實際情況是,在天文學(xué)的歷史上,僅有一顆中子星放射出的X射線中曾探測到過鐵原子發(fā)出的模糊信號。因為中子星雖是一種完全由中子構(gòu)成的高密度天體,擁有極為強(qiáng)大的引力場,但這些鐵原子的狀態(tài)卻非常奇特,非常不適合在極端引力場中進(jìn)行探測。
天文學(xué)家此次利用歐洲空間局(ESA)所屬XMM-牛頓天文望遠(yuǎn)鏡及安裝在其上的反射光柵光譜儀(RGS),發(fā)現(xiàn)了一顆中子星發(fā)出的模糊的氧信號。該中子星位于獵戶座,是編號為4U 0614+091的雙星系統(tǒng)的一部分。該系統(tǒng)中的另一個“住戶”為一顆白矮星,質(zhì)量幾乎只是它同伴的1/14。
2006年,該中子星的發(fā)現(xiàn)曾第一次證實,除黑洞外的其他星體也能噴發(fā)出大量物質(zhì),且那些噴發(fā)物形成了一種懸臂狀結(jié)構(gòu),沿中子星磁場的磁力線以接近光的速度飛行。當(dāng)時計算顯示,由于該中子星自身引力場過于強(qiáng)大,其會逐漸吞噬掉同伴,進(jìn)而在中子星的周圍形成一個螺旋形的圓盤狀結(jié)構(gòu)??就像在黑洞周圍一樣。而今的發(fā)現(xiàn)證明一切果不出科學(xué)家所料,在二者軌道相互貼近的50分鐘內(nèi),可憐的白矮星近乎燃燒殆盡了,富氧氣體從其中釋放了出來。
這是一次對2006年星體預(yù)測的后續(xù)報道,盡管形勢在天文學(xué)家的掌握中,以往也曾用相似手段探究過中子星及黑洞附近的強(qiáng)引力,但研究人員認(rèn)為本次的結(jié)果是獨一無二的。具體報告發(fā)表在近期出版的《英國皇家天文學(xué)會月刊》上。
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