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編譯：大風(fēng)吹
校對：王婧彧 趙煒
審閱：梁美珍
美編：崔郁
后臺：胡永葳
圖片來源：南非射電天文臺
天文學(xué)家利用MeerKAT天文臺（位于南非，為中頻碟形天線陣列，如圖）發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的脈沖星。它每76秒旋轉(zhuǎn)一次，比之前的記錄保持者慢三倍。
這個發(fā)現(xiàn)，為我們的中子星動物園增加了一個新物種。這些大質(zhì)量恒星死亡后所殘留的磁性遺骸，向我們展現(xiàn)了中子星的多樣性。
5月30日，研究人員在《自然-天文學(xué)》雜志上發(fā)表文章稱，新發(fā)現(xiàn)的高磁性脈沖星具有令人驚訝的長旋轉(zhuǎn)周期，這給現(xiàn)有理論的解釋帶來了挑戰(zhàn)。這顆脈沖星的學(xué)名是PSR J0901-4046，它的燈塔式無線電波束大約每76秒從地球上掃過一次——比以前的記錄保持者慢了三倍。
雖然它是一個怪胎，但這個新發(fā)現(xiàn)的脈沖星有一些特征和它的親戚類似。這意味著它可能有助于天文學(xué)家更好地理解中子星這群“神秘物種”內(nèi)部的進(jìn)化階段。
天文學(xué)家們已經(jīng)了解了許多類型的中子星。每一個都是大質(zhì)量恒星爆炸性死亡后留下的致密物體，但其屬性可能各有不同。脈沖星是由于宇宙中空間位置上的排列，每隔一段時間就會被探測到的中子星。這類恒星的強(qiáng)磁場產(chǎn)生了從兩極發(fā)出的無線電波束，每當(dāng)其掠過地球，天文學(xué)家就能看到一個無線電脈沖。
新發(fā)現(xiàn)的慢速脈沖星就在銀河系中，距離地球大約1300光年。悉尼大學(xué)的天體物理學(xué)家Manisha Caleb和同事在MeerKAT射電望遠(yuǎn)鏡的觀測數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了它。
通過MeerKAT的進(jìn)一步觀測，不僅發(fā)現(xiàn)了這顆脈沖星緩慢、穩(wěn)定的無線電節(jié)奏——這是衡量其旋轉(zhuǎn)速度的一個標(biāo)準(zhǔn)，而且還發(fā)現(xiàn)了另一個重要的細(xì)節(jié)。隨著脈沖星年齡的增長，它的旋轉(zhuǎn)速度也會減慢。而這兩條信息揭示了該脈沖星的怪異之處。根據(jù)理論，它不應(yīng)該發(fā)射無線電波。然而，它卻在發(fā)射。
理論上講，隨著中子星的老化，它們會失去能量并旋轉(zhuǎn)得更慢。根據(jù)計算，“在某一點上，它們已經(jīng)耗盡了所有的能量，而且它們不再發(fā)射任何種類的射線，”Caleb說。對于探測器而言，它們已經(jīng)成為死星。
一顆脈沖星的自轉(zhuǎn)周期和自轉(zhuǎn)速度的減慢與它的磁場強(qiáng)度有關(guān)。磁場加速了亞原子粒子流，從而產(chǎn)生了無線電波。任何像PSR J0901-4046那樣旋轉(zhuǎn)緩慢的中子星都在這個恒星的 “墓地”里，而不應(yīng)該產(chǎn)生無線電信號。
摩根敦西弗吉尼亞大學(xué)的天體物理學(xué)家Maura McLaughlin并沒有參與這項研究，他說：“我們在不斷地發(fā)現(xiàn)越來越奇怪的脈沖星，也在不斷刷新對他們的認(rèn)知。”
這個新發(fā)現(xiàn)的脈沖星可能是一類特立獨(dú)行的中子星。但在某些方面，它看起來也沒那么陌生。Caleb和她的同事根據(jù)脈沖星自旋的速度計算出了它的磁場。磁場非常強(qiáng)，與磁星相似。這意味著PSR J0901-4046可能是所謂的 “靜止磁星”，它具有非常強(qiáng)的磁場，偶爾會發(fā)射出絢麗的高能X射線或其他輻射。她說： “我們將需要X射線或紫外線觀測來確認(rèn)它是一顆磁星還是脈沖星?！?/p>
研究小組仍有更多的觀察結(jié)果需要分析。牛津大學(xué)的天體物理學(xué)家Ian Heywood說：“我們確實有一卡車關(guān)于它的數(shù)據(jù)。”大家正在研究這顆慢悠悠的脈沖星的亮度是如何隨時間變化的，以及它的自旋是否會突然發(fā)生變化。
天文學(xué)家們還在調(diào)整計算機(jī)程序，這些程序可以掃描無線電數(shù)據(jù)并標(biāo)記出有意思的信號，以尋找這些更長的自旋周期，甚至是更古怪、更神秘的中子星現(xiàn)象。正如Heywood所說：“天文學(xué)的動人之處在于廣袤蒼穹中，總有些什么在等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)?！?/p>
原文鏈接
A newfound, oddly slow pulsar shouldn’t emit radio waves — yet it does
責(zé)任編輯：楊伯順
牧夫新媒體編輯部
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