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科學家通過幾何學揭開脈衝星行為差異謎題

導語:脈衝星是指快速旋轉而且高度磁化的中子星,誕生於大質量恆星塌陷引發的超新星爆發。目前,美國宇航局的錢德拉X射線天文台已經觀測到兩個精力充沛的脈衝星從銀河系中穿梭而過。它們X射線噴發的形狀表明某些脈衝星行為差異的謎題可以通過幾何學進行解答。

科學家通過幾何學揭開脈衝星行為差異謎題

科學家通過幾何學揭開脈衝星行為差異謎題

自從脈衝星被發現之後,科學家已經發現了數千顆脈衝星,許多都會噴發無線電波和伽馬射線。一些脈衝星只有無線電脈衝,而其它脈衝星只有伽馬射線脈衝。錢德拉天文台已經觀測到高能粒子云的X射線噴發,也就是與兩種脈衝星相關的脈衝風星雲。脈衝風星雲的最新天文觀測數據或許可以解答無線電脈衝和伽馬射線脈衝存在或者缺失的原因。

上面這四張圖片就是錢德拉X射線天文台觀測到的兩顆脈衝星。左上角的是Geminga,右上角的是B0355+54。照片中藍色和紫色的區域是與美國宇航局的斯皮策太空望遠鏡的紅外數據相結合形成的。下方的兩張插畫可以讓我們更詳細的瞭解每顆脈衝星風雲的結構。

錢德拉天文台在幾年時間裏總計對Geminga脈衝星進行了接近8天的深入觀測,它弧形的尾巴跨越了半個光年而且在它前側有一個狹窄的結構。錢德拉天文台對第二顆脈衝星進行了5天的觀察,這顆脈衝星呈現出帽子形的噴發,而且兩個狹窄的尾巴跨越了近5光年。據悉,這兩顆脈衝星都非常類似,每秒旋轉5次而且年齡都在50萬年左右。然而Geminga脈衝星只噴射出伽馬射線卻沒有明亮的無線電噴發,而B0355+54脈衝星卻是已知最明亮的無線電脈衝星之一,但卻沒有看到伽馬射線噴發。

脈衝星是指快速旋轉而且高度磁化的中子星,誕生於大質量恆星塌陷引發的超新星爆發。

科學家稱,一種可能的解釋是Geminga脈衝星的狹長尾巴以及B0355+54脈衝星的雙尾巴代表着脈衝星旋轉極點的狹窄噴氣流。兩顆脈衝星也有一個來自旋轉赤道的噴發球面。當脈衝星以超音速穿過星系時,這些碟形結構和噴氣流就會被壓碎。

據瞭解,兩顆脈衝星的磁極與旋轉極點相當接近,與地球的磁場類似。這些刺激無線電脈衝發射的位置,因此科學家預計無線電束與噴氣流指向類似的方向。通過對比,伽馬射線噴發主要是沿着旋轉赤道出現的,因此與球面相結合。

科學家表示,錢德拉天文台拍攝到的這兩張照片暴露了這些脈衝星的旋轉方向,這就能夠幫助我們解答無線電脈衝或者伽馬射線脈衝的存在與缺席謎題。