在距离地球3000光年外,一颗快速旋转的脉冲星在一种罕见的同类相噬系统中被发现,该系统被称为“黑寡妇”双星系统(译者注:脉冲星就是正在快速自转的中子星,正是由于它的快速自转而发出射电脉冲)。
* 黑寡妇脉冲星及其伴星(想象图)
目前已知的银河系中,大约有24对黑寡妇双星。它们典型的特征是其中一颗脉冲星会从伴星那里窃取物质。当坠落的物质聚集在脉冲星表面时,一股X射线和伽马射线流被释放出来,进一步蚕食和摧毁伴星。
* 艺术家描绘的黑寡妇脉冲星从伴星上撕裂物质的景象
本次新发现的黑寡妇双星被命名为ZTF J1406+1222(数字指的是它在宇宙中的坐标),是已知最紧密的黑寡妇双星,脉冲星和伴星锁定在一个轨道上的周期只有62分钟。在这个星系中还有第三颗恒星,它的轨道非常宽,长达1万年。
在麻省理工学院的凯文·伯奇的带领下,科学家们发现了ZTF J1406+1222。当吸积物落在脉冲星上时,它会使脉冲星旋转到每秒数百次的程度。这种快速旋转的脉冲星被称为毫秒脉冲星。
当脉冲星旋转时,它会释放出越来越多的辐射,不断加热伴星的脉冲星面。伯奇的团队认为,这是造成两个半球之间的亮度差异的原因。并且随着伴星和脉冲星轨道变化,我们会看到脉冲星有规律的明暗变化。
伯奇在一份新闻声明中说:“我认为,与其直接寻找脉冲星,不如尝试寻找它的伴星。”
为了验证其可行性,伯奇的团队首先使用这种方法来识别一些已知的黑寡妇双星。然后,在筛选了望远镜设备收集的数据后,他们发现了一个新的天体,其亮度每小时变化13次,而且似乎与之前已知的任何类型的变星都没有关系。这就是ZTF J1406+1222,对欧洲航天局盖亚任务的档案数据的进一步研究显示,第三颗恒星存在于一个宽轨道上。
然而,ZTF J1406+1222似乎并不是典型的黑寡妇双星,因为没有探测到来自它的X射线或伽玛射线。这种辐射的探测对于确认脉冲星吸积物质的存在是必要的。因此,该系统目前只被认为是一个黑寡妇双星候选系统。
伯奇说:“一切似乎都指向它是黑寡妇双星。但它有一些奇怪的地方,所以它可能是一种全新的东西。”
天文学家认为,大多数黑寡妇双星形成于球状星团内。如果这样的星团离我们银河系中心太近,来自超大质量黑洞的引力潮汐会将星团撕裂,并将它们的恒星分散到整个星系。
“这是一个复杂的诞生场景。”伯奇说,“这个系统在银河系中存在的时间可能比太阳存在的时间还要长。”
5月4日发表在《自然》杂志网络版上的一篇论文报道了这一发现。
(科幻世界 独家编译)
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