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這顆奇怪的雙星行為反常,它不是唯一的一顆

2022-08-13由 天文線上 發表于 漁業

什麼叫雙星到向

Terzan 5 CX1這顆恆星在2003年表現為低質量X射線雙星,但在2009年到2014年,它表現得就像毫秒級脈衝星一樣發射出無線電輻射,2016年它又變回了雙星系統。在低質量X射線雙星和毫秒級脈衝星之間快速切換的還有三顆恆星,它們被稱為過渡毫秒脈衝星。科學家認為這種快速變換與恆星的年齡有關。

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大多星星都有自己的存在方式。它們就是它們的樣子,即使它們真的很奇怪,但行為如一。但是一個叫做Terzan 5 CX1的星體先後有兩種截然不同的表現。

在2003年,它看起來很像一個由從類似太陽的伴星的中子星吸收物質構成的雙星系統,被稱為低質量X射線雙星。

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但是從2009年到2014年,它暗淡了下去表現類似於毫秒脈衝星,一種旋轉時以毫秒脈衝閃爍明亮的無線電波的恆星。

接著,在2016年,這一星體的外形又回到了低質量X射線雙星狀態。

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那麼它到底是什麼?好吧,還沒有完全清楚。但是有一種方法可以找到答案—以它的表現來看,Terzan 5 CX1可能是一個正處於生命變老死去的星星的迷人階段的罕見一瞥。

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Terzan 5 CX1處於約19000光年以外,位於射手座的一個被稱為Terzan5星團中(儘管雙子座更為合適)。錢德拉X射線天文臺首次於2003年觀測到這一點,當時這一星體以X射線形式明亮地閃耀。

這與一個低質量X射線雙星系統是一致的,由一箇中子星和一個鎖定在共同軌道的類似太陽的主序恆星構成。當這兩個星體在他們的死亡之舞中旋轉時,來自主序恆星的物質被吸積到中子星上,這種積聚過程釋放出X射線。

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但是當錢德拉再次轉過時,在2009-2014年之間觀測到這一系統的X射線突然變暗了10倍。

事實上,現如今它的X射線與無線電剖面與毫秒脈衝是一致的,這是一種高度磁化、快速旋轉的中子星,它從兩極發射無線電輻射。當它在旋轉中擺動時,這些輻射光束像宇宙燈塔一樣向地球閃耀。

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實際上並沒有檢測到毫秒脈衝,但是天文學家分析了來自超大陣列的資料,確實發現了在這段時間裡與該物體對應的無線電。接著,在2016年,當錢德拉再次觀測時,Terzan 5 CX1呈現了它之前的X射線戲法。

由於人們認為從低質量的X射線雙星到毫秒脈衝星的演化需要數千年,所以對於一個恆星來說這聽起來很奇怪,但是信不信由你,這是有先例的。

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只有另外三顆恆星被證實有同樣的表現,在低質量X射線雙星和毫秒脈衝星之間快速切換。

那三顆恆星是PSR J1023+0038, IGR J18245–2452 和XSS J12270–4859,它們被統稱為過渡毫秒脈衝星。三顆星星都展現出了低質量吸積狀態到毫秒脈衝狀態的切換,而且毫秒脈衝狀態並非均被檢測到。

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人們認為這種奇怪的切換行為與恆星的年齡有關。隨著脈衝星的長大,它們失去了角動量;畢竟這些“死亡的”的恆星,不再融合原子核,所以逐漸失去熱量並減緩速度。

但是當它們在一個雙星系統中時,它們可以間歇地從它們的伴星吸取物質。這再次加熱了脈衝星,恢復了它的角動量,使它的旋轉回到更高的檔位。

對Terzan 5中另一個系統的研究可能會對這個過程有所啟發。IGR J17480-2446是一種低質量的X射線雙星,在2010年吸積爆發後觀察到其冷卻現象。有趣的是,爆發後5。5年,這顆恆星的外殼仍在冷卻,這比其他間歇性增生的中子星要慢得多。

原因可能是異常強的磁場;或者這個物體比其他脈衝星更年輕。研究人員建議重訪這顆奇怪的恆星,以提供更多資訊來幫助理解這顆恆星的地殼。

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研究Terzan 5 CX1的團隊建議仔細研究可能包含這顆恆星的無線電資料,希望找到那些毫秒脈衝。

反過來,這些資料可以幫助我們理解恆星是如何死亡的。

關於IGRJ17480-2446的研究將出現在皇家天文學會的每月通知中,並可在arXiv上查閱。

這顆奇怪的雙星行為反常,它不是唯一的一顆

作者: MICHELLE STARR

FY: 小餅乾可樂

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