4月11日，記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)薛永泉教授等人發(fā)現(xiàn)了一個持續(xù)約7小時的獨特X射線輻射信號，這個信號來自約66億光年外。各種關(guān)鍵觀測數(shù)據(jù)均表明，該信號極有可能源于雙中子星合并之后產(chǎn)生的磁星。
昨天，黑洞寶寶的“洞生”第一張照片引起了世界轟動，黑洞作為天文學(xué)界的大明星，自誕生以來一直受到大家的關(guān)注，但大家是否知道，同樣作為雙中子星合并后的產(chǎn)物，黑洞還有一個堂兄弟，就是磁星。
中子星是宇宙中最為神奇的天體之一，它幾乎全部由中子組成，具有超高密度(為水密度的上億倍)、超強(qiáng)磁場(為地表磁場的上億倍)等極端物理屬性，是檢驗基本物理規(guī)律極佳的天然實驗室。然而，迄今為止，人們對于中子星自身基本屬性的認(rèn)識還是相對模糊的。例如，在宇宙中時有發(fā)生的雙中子星合并會產(chǎn)生什么？
主流的研究觀點認(rèn)為雙中子星合并之后直接產(chǎn)物是黑洞。但南京大學(xué)戴子高教授等人最早預(yù)言，若中子星壓強(qiáng)隨核物質(zhì)密度的變大而顯著增加，則雙中子星合并會產(chǎn)生新的特殊的中子星——磁星。磁星表面磁場比目前人類實驗室能制造出來的最強(qiáng)磁場還強(qiáng)上億倍。它具有超高的自轉(zhuǎn)速度，每秒自轉(zhuǎn)幾百上千周。由于磁星的快速自轉(zhuǎn)，即使它的質(zhì)量超過中子星質(zhì)量上限，其離心力也能幫助它短期抗衡自身的強(qiáng)大引力，因而不會坍縮成黑洞。
雙中子星合并會釋放強(qiáng)烈的引力波輻射，同時還會在周邊拋出大量物質(zhì)。磁星具有強(qiáng)引力，快速吸入拋出物質(zhì)，并在兩極方向產(chǎn)生一個只持續(xù)幾秒鐘的超高速、準(zhǔn)直的噴流。假如噴流方向恰好對著地球，地球附近就能在短時間內(nèi)探測到大量的高能量伽瑪射線，即天體物理所稱的短伽瑪暴。同時，磁星還會產(chǎn)生持續(xù)時間較長的基本各向同性的X射線爆發(fā)，可在偏離噴流的方向被探測到。
據(jù)悉，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊觀測到了這種以前只存在于理論猜想中的新型X射線信號，在國際上首次證實了雙中子星并合直接產(chǎn)物可以是磁星。該成果于4月11日在線發(fā)表在《自然》雜志。
這一發(fā)現(xiàn)證實了雙中子星并合直接產(chǎn)物可以是大質(zhì)量毫秒磁星，排除了一批核物質(zhì)模型，明確了一系列關(guān)于中子星物態(tài)方程與極高磁場強(qiáng)度等基本物理特質(zhì)，進(jìn)而深化了對中子星基本屬性的認(rèn)識。
即使沒有看到短伽瑪暴，人們也能通過磁星的X射線輻射來了解雙中子星合并以及中子星自身的更多秘密。來自66億光年外的光輝，為未來的引力波探測和中子星研究帶來新的方向。(記者 聶靜潔)
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