写于 2017-07-08 07:29:12| 亚洲信誉最好的线上娱乐平台| 总汇
<p>一个带有发光锥体的脉冲星来自它的磁极科学报道的新观察重新开启了关于这些旋转恒星如何工作的古老争论图片:欧洲空间局/ ATG medialab佛蒙特大学的天体物理学家发现了一种能够产生能量的脉冲星安静其无线电波同时使其X射线发射更加明亮,大大改变了它发光脉冲星的方式 - 微小的旋转恒星,比太阳重,比城市还小 - 自1967年被发现以来一直困扰着科学家现在,包括佛蒙特大学天体物理学家Joanna Rankin在内的国际团队的新观察使得这些奇异的星星更加令人费解</p><p>科学家们发现了一种能够显着改变它闪耀方式的脉冲星</p><p>在短短的几秒钟内,这颗恒星就可以安静其无线电波,同时使其X射线发射更加明亮研究“挑战所有提出的脉冲星发射“该团队在1月25日出版的”科学“期刊中写道,并重新开启了数十年前关于这些恒星是如何工作的意外X射线的讨论</p><p>就像宇宙中最强大的灯塔一样,脉冲星照射数万亿的无线电波和其他辐射</p><p>英里当这些高度磁化的中子星迅速旋转时,一对光束扫过,在地球上的望远镜中闪烁或发出脉冲</p><p>使用卫星X射线望远镜,与地面上的两个射电望远镜协调,研究小组观察到一个脉冲星</p><p>以前知道在强(或“亮”)无线电发射和弱(或“安静”)无线电发射之间每隔几个小时打开和关闭X射线和无线电波同时监测,该团队发现该脉冲星表现出相同的行为但是相反,当在X射线波长处观察时这是第一次从脉冲星中检测到切换X射线发射在这两种极端状态之间翻转 - 一种由X-支配射频脉冲,另一个是高度有组织的无线电脉冲模式 - “非常令人惊讶,”兰金说:“除了X射线增亮之外,我们发现X射线发射也显示脉冲,这是收音机时看不到的东西发射很明亮,“兰金说,他带领无线电观测”这完全出乎意料“没有当前的脉冲星模型能够解释这种转换行为迄今为止的所有理论都表明X射线发射会跟随无线电发射而不是新观察显示相反的“脉冲星的基本物理学从未得到解决”,兰金说寻找转变这项研究是由一支在阿姆斯特丹大学工作的小团队构思出来的,其中包括研究过这种脉冲星的UVM's Rankin, PSR B0943 + 10,十多年了; Wim Hermsen来自SRON,荷兰乌得勒支空间研究所,以及新论文的主要作者;来自英国曼彻斯特大学的Ben Stappers;来自英国苏塞克斯大学的Geoff Wright这些研究人员与来自世界各地机构的同事一起,与欧洲航天局的X射线卫星XMM-Newton以及两台射电望远镜 - 巨型波浪望远镜(GMRT)同时进行观测</p><p>在印度和荷兰的低频阵列(LOFAR),揭示这种脉冲星迄今为止的独特行为“人们普遍认为脉冲星的无线电发射起源:它是由高能电子,正电子和离子引起的沿着脉冲星磁场的场线移动,“Wim Hermsen解释说,”如何从中子星的表面剥离粒子并加速到如此高的能量,然而,目前仍然很不清楚,“他补充说,通过研究在不同波长的脉冲星中,该团队的研究旨在发现在磁性p附近发生的各种可能的物理过程然而,不是缩小理论建议的可能机制,而是团队观测活动的结果挑战所有现有的脉冲星发射模型很少有天文物体像脉冲星一样令人困惑,尽管经过近50年的研究,它们仍然继续无视理论家的最佳努力在迄今为止发现的2000多个脉冲星中,其中一些有不稳定的行为,排放可能在几秒钟内变弱或消失,但随后几分钟或几小时后突然返回 B0943 + 10是在莫斯科附近的Pushchino射电天文台发现的这些不稳定的恒星之一,“这颗恒星有两个非常不同的个性”,在20世纪80年代被斯韦特兰娜苏莱曼诺娃发现,兰金说,“但我们仍然处于黑暗中是什么导致这个和其他脉冲星切换模式,“兰金说”我们只是不知道“”但脉冲星保持其先前状态的记忆并回到它的事实,“赫尔姆森说,”表明它必须是基本的东西“最近的研究表明,”无线电明亮“状态和”无线电静止“状态之间的切换与脉冲星的动态相关当脉冲星旋转时,它们的旋转周期逐渐减慢,在某些情况下减速过程已经观察到再次加速和减速,与明亮和静止状态之间的脉冲星切换相结合脉冲星的旋转与其发射之间的相关性导致天文学家对连接感到疑惑在恒星的表面和更大的周围磁层之间,这可能会延伸30,000英里</p><p>这些新观察结果“强烈暗示临时'热点'出现在脉冲星的磁极附近,随着状态的变化而打开和关闭, “来自苏塞克斯大学的团队天文学家之一杰夫赖特说道,但新的结果也表明,整个磁层中的某些东西突然发生变化,而不仅仅是在极点或其他热点地区”全球正在发生一些事情,“兰金说,整个恒星为了使无线电发射在观察到的短时间尺度上发生如此大的变化,脉冲星的全球环境必须经历一次非常快速和可逆的转变“如果这是真的,那就意味着整个磁层都存活并且非常连通重要的方式,“兰金说,允许改变脉冲星的基本闪光模式大约一秒钟,比它花费更少的时间n一旦在其轴上“由于脉冲星的明亮和安静状态之间的切换将局部和全球尺度上发生的现象联系起来,对这一过程的透彻理解可以澄清脉冲星物理学的几个方面,”Hermsen说,“不幸的是,我们还没有已经能够解释它“没有模型工作该团队计划在无线电波中观察到的X射线中寻找相同的模式 - 调查导致这种转换行为的原因他们选择了他们的主题PSR B0943 + 10,一个脉冲星众所周知,它在无线电波长和X射线发射时的转换行为比它的年龄更为明显</p><p>“年轻的脉冲星在X射线中明亮地闪耀,因为中子星的表面仍然非常热但是PSR B0943 + 10已经有500万年历史了,对于脉冲星而言相对较老:到那时中子星的表面已经冷却下来了,“Hermsen天文学家解释说,只有少数老式脉冲星在X射线上发光并且d相信这种发射来自磁极 - 中子星表面的位置,在那里引发带电粒子的加速“我们认为,从极地帽,加速粒子向外移动到磁层,在那里产生无线电发射或者向内,轰击极顶盖并产生X射线发射的热点,“Hermsen补充说,有两种主要模型可以描述这些过程,这取决于游戏中的电场和磁场是否允许带电粒子自由地从中子星的表面在这两种情况下,有人认为X射线的发射遵循无线电波的发射同时监测X射线和无线电波中的脉冲星,天文学家希望能够辨别出两种模型之间的关系</p><p> “脉冲星PSR B0943 + 10的X射线发射精美地反映了无线电波长处的开关,但令我们惊讶的是,这两种发射之间的相关性似乎相反:当光源在无线电波中最亮时,它在X射线中最微弱,反之亦然,“Hermsen说道</p><p>新数据还显示,光源仅在X射线期间在X射线中脉动 - 明亮阶段 - 对应于无线电波长的安静状态在此阶段,X射线发射似乎是两个分量的总和:由热X射线组成的脉动分量,在X射线期间可见关闭射线安静阶段,以及由非热X射线组成的持久阶段 两种主要的脉冲星发射模型都没有预测到这种行为2013年下半年,该团队计划对另一个脉冲星PSR B1822-09进行相同的研究,PSR B1822-09具有相似的无线电发射特性但具有不同的几何形状同时,这些观察将使理论天体物理学家忙于研究可能导致脉冲星整个磁层发生突然和剧烈变化的可能物理机制,并导致如此奇特的翻转它们如何发光出版物:W Hermsen,JWT Hessels,L Kuiper,J van Leeuwen, D Mitra,J de Plaa,JM Rankin,BW Stappers,GAE Wright,R Basu,A Alexov,T Coenen,J-M Griessmeier,TE Hassall,A Karastergiou,E Keane,VI Kondratiev,M Kramer,M Kuniyoshi,A Noutsos ,M Serylak,M Pilia,C Sobey,P Weltevrede,K Zagkouris,A Asgekar,IM Avruch,F Batejat,ME Bell,MR Bell,MJ Bentum,G Bernardi,P Best,L Birzan,A Bonafede,F Breitling,J Broderick,M Bruggen,HR Butcher,B Ciardi,SD uscha,J Eisloffel,H Falcke,R Fender,C Ferrari,W Frieswijk,MA Garrett,F de Gasperin,E de Geus,AW Gunst,G Heald,M Hoeft,A Horneffer,M Iacobelli,G Kuper,P Maat,G Macario,S Markoff,JP McKean,M Mevius,JCA Miller-Jones,R Morganti,H Munk,E Orru,H Paas,M Pandey-Pommier,VN Pandey,R Pizzo,AG Polatidis,S Rawlings,W Reich,H Rottgering ,AMM Scaife,A Schoenmakers,A Shulevski,J Sluman,M Steinmetz,M Tagger,Y Tang,C Tasse,S ter Veen,R Vermeulen,RH van de Brink,RJ van Weeren,RAMJ Wijers,MW Wise,O Wucknitz, S Yatawatta,P Zarka同步X射线和无线电模式开关:Pulsar Magnetosphere Science的快速全球转型,2013年; 339(6118):436 DOI:101126 / science1230960来源:佛蒙特大学Joshua E Brown图片: