2016 年天体物理学家在距离我们 380 光年的天蝎座发现第一课脉冲白矮星,天蝎座 AR 是个双星系统,由一颗白矮星和一颗红矮星组成,其中这颗白矮星就是颗脉冲白矮星。
在此之前人类并未意识到白矮星这类死星还能变成脉冲星,所以天蝎座 AR 系统带来了不少新问题,直到现在银河系中的第二颗脉冲白矮星被发现,这算是确立了一个新的天体类别。
脉冲星的说明要稍稍修改一下了:
脉冲星通常指的是中子星,即自转速度极快、可以发出脉冲信号的中子星,会被称作是脉冲星。现在要把脉冲星加一个新说明,那就是还包括白矮星。
白矮星和中子星属于兄弟类别,它们都是恒星演化末期的产物,具体变成白矮星还是中子星取决于恒星质量。
质量低于 8 倍太阳质量的恒星在演化末期会变成白矮星,大多数恒星质量都在这个范围内,所以白矮星占绝对的主力。
如果质量更大那在演化末期就会变成中子星,也就是恒星内核质量非常大,在中子简并压力下坍缩为中子星,其内部主要是由中子构成,密度极高。白矮星则是在电子简并压力下由电子构成的高密度天体。
如果这颗恒星在死亡时自转速度本来就很快,那么在坍缩时形成的中子星和白矮星自转速度也会非常快,也就是角动量守恒,某些脉冲星的自转速度甚至是毫秒级,得益于内部强大的引力,它们还没被自己转散架。
特殊的中子星 (或脉冲星) 其磁极发出的电磁辐射束非常有规律且以脉冲形式发出,所以被称为脉冲星。
第二颗脉冲白矮星:
脉冲中子星并不罕见,在银河系中有相当多的脉冲中子星,而脉冲白矮星就比较罕见了,天体物理学家新发现的这颗脉冲白矮星距离我们约 773 光年,从宇宙尺度来说也是非常近的邻居了。
这颗脉冲白矮星被称为 J1912-4410,和天蝎座 AR 一样,J1912-4410 也在从伴星那里窃取物质以提高自转频率,目前这颗脉冲白矮星的自转速度为 5 分钟,相较于天蝎座 AR 的 1.94 分钟略微有些慢了,当然这也没法和那些特殊的毫秒脉冲星 (中子星) 相比。
新的脉冲白矮星类别能解决一些谜团:
对天天体物理学家来说发现第二颗脉冲白矮星是一件激动的事情,因为这可以为脉冲白矮星划一个新分类,然后针对这个分类进行研究以解决某些奇怪的问题。
比如在银河系中心附近就有一个天体以 18.18 分钟的频率发送无线电波,在以前我们搞不懂这是个什么东西,但现在我们可以猜测这可能也是一颗脉冲白矮星,不过这颗天体附近并没有伴星,没有伴星的情况下自转速度应该达不到这么快,所以这也是个新问题。
J1912-4410 由德国波茨坦莱布尼茨天体物理研究所的天体物理学家 Alex Schwope 通过 X 射线空间观测站 eROSITA 的数据中发现的。目前相关论文已经发布在《自然・天文学》和《天文与天体物理》上。
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