CSIRO射电望远镜捕捉到最慢旋转中子星,颠覆60年理论
CSIRO射电望远镜捕捉到最慢旋转中子星,颠覆60年理论
澳大利亚天文学家近期发现了一颗打破常规的缓慢旋转中子星,其旋转速度约为一小时一次,远低于一般中子星的旋转速度。这项发现挑战了人们对中子星的传统认知,引发了天文学界的广泛关注。通过使用CSIRO的ASKAP射电望远镜,研究团队成功捕捉到了这一罕见的现象,为探索宇宙中极端天体提供了新的视角。
破纪录的“懒惰”中子星
这颗名为ASKAP J1839-075的中子星位于距离地球约13,000光年的地方,其旋转周期长达6.5小时,远超已知中子星的旋转速度。通常情况下,中子星的旋转速度极快,大多数脉冲星的转速超过每秒一圈。这一发现不仅刷新了中子星旋转速度的记录,也挑战了现有的中子星演化理论。
中子星的形成与特性
中子星是宇宙中最极端的天体之一。当一颗超大质量恒星的核心坍缩并引发超新星爆炸时,就会形成中子星。恒星坍缩时,其半径可能从一百万公里缩小到仅十公里。这种极端的压缩会增加恒星的旋转速度,就像花样滑冰运动员在收拢手臂时会旋转得更快一样。
通常,这些坍缩的恒星完成一次完整旋转只需几毫秒或几秒。如果我们的太阳变成中子星,其目前27天的旋转周期可能会变成每秒1,000转。通过射电望远镜,天文学家可以从地球上“看到”中子星旋转时发出的射电波脉冲,这种运动常被比喻为“宇宙灯塔”。
意外的发现
这一发现源于澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)和悉尼大学联合团队的一次常规巡天观测。团队成员李翼荣·约书亚·李(Yu Wing Joshua Lee)在搜索ASKAP射电望远镜的存档数据时,偶然发现了一个类似于脉冲星的闪烁信号。由于对这些瞬变源出现的位置知之甚少,策略是随机选择天空中的一个点,看看是否有有趣的现象出现。
在存档数据中,团队发现了一个类似于脉冲星的闪烁信号,来自2024年1月初。当观测开始时,信号已经开始减弱,因此团队只能研究后半部分。“如果观测时间再晚15分钟,我们就完全错过了它,”李说。“这是一个相当幸运的发现。”经过14次额外观测,他们才揭示出重复的脉冲,并理解这可能是什么类型的天体。
神秘的天体性质
这颗神秘的天体引发了天文学家的广泛讨论。研究团队最初认为它可能是一颗白矮星,但白矮星通常不会发射无线电脉冲,且计算表明这颗天体的体积过大,不符合白矮星的特征。另一种可能是磁星,即具有极端磁场的中子星,但已知的磁星旋转周期远快于这颗天体,且通常只发射X射线而非无线电波。
悉尼大学的天文学家Manisha Caleb表示:“这绝对是最近发现的最奇怪的天体之一,因为我们不认为它会存在。这个新天体完全改写了过去60年我们对中子星无线电波发射机制的认知,脉冲星旋转太慢就会停止发射无线电波的观点需要重新定义了。”
科学意义与未来展望
这一发现对天文学研究具有重要意义。它不仅挑战了现有的中子星演化理论,还可能开启了一个新的研究领域。科廷大学的天文学家吉玛·安德森(Gemma Anderson)认为:“这不太可能是科学家发现的最后一个长周期射电瞬变源,尽管最亮和最明显的可能已经被发现。随着容易发现的目标已经被发现,安德森建议研究人员可能会转向更多地了解这些打破规则的恒星是如何形成的。”
这一发现已发表在《自然·天文学》杂志上,为未来的天文学研究提供了新的方向。随着更多观测数据的积累,科学家有望揭开这类“规则破坏者”天体的神秘面纱,进一步深化我们对宇宙极端天体的理解。