不考慮距離 上週五探測到的最年輕中子星已經“37歲”了

不考慮距離 上週五探測到的最年輕中子星已經“37歲”了

上週,迄今爲止探測到的最年輕的中子星已經37歲了。爲了慶祝它的誕生,詹姆斯-韋伯太空望遠鏡終於找到了它最直接的證據,它就隱藏在超新星雲團的殘骸之中。

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超新星殘餘物 SN 1987A 的合成圖像,由 X 射線、光學和亞毫米波段組成。它是最年輕的中子星的家園 X 射線:NASA/CXC/SAO/PSU/D。Burrows et al.;光學:NASA/STSCI;毫米波:NRAO/AUI/NSF:NRAO/AUI/NSF

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通常,當我們談論天體的年齡時,它的年齡都在數百萬年或數十億年–所以發現比 Lady Gaga 還年輕的天體感覺很奇怪。更奇怪的是,我們還能追溯到它誕生的具體日期–1987 年 2 月 23 日,這意味着它上週五剛剛度過了自己的 37 歲生日。

我們之所以能如此有把握地確定這個日期,是因爲它的誕生是每隔幾個世紀纔會發生一次的事件的結果:一顆超新星距離地球很近,可以用肉眼觀測到。SN 1987A在1987年初的幾個月裡照亮了夜空,很快就被追蹤到了大麥哲倫雲,這是一個圍繞銀河運行的矮星系,距離銀河大約16.8萬光年。在那裡,一顆藍色超巨星似乎發生了坍縮和爆炸,應該留下了一個黑洞或一顆中子星。

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從那時起,天文學家們就一直在尋找這個天體的蹤跡。2019 年,卡迪夫大學的一個研究小組發現,雲層中的一塊特殊塵埃在某些波長的光線下比其他塵埃更亮一些。其他人也發現了類似的間接證據,但現在一項新的研究發現了迄今爲止最直接的證據,證明那裡生活着一顆嬰兒中子星。

與最近的許多發現一樣,這一發現的關鍵在於詹姆斯-韋伯太空望遠鏡。天文學家用它的紅外儀器分析了 SN 1987A 雲中氣體和塵埃的光譜,發現其中的氬已經被電離了五次–基本上,這意味着原子的 18 個電子被剝奪了 5 個。這個過程需要非常高能的光子,這正是中子星存在的證據。

研究報告的第一作者克萊斯-弗蘭森(Claes Fransson)說:”要在噴出物中產生我們觀測到的這些離子,很明顯,在SN 1987A殘留物的中心必須有一個高能輻射源。在論文中,我們討論了不同的可能性,發現只有幾種情況是可能的,而所有這些情況都涉及到一顆新誕生的中子星”。

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所以我們要先祝賀SN-1987A 37歲生日快樂!雖然人類到了這個年齡可能會準備迎接中年危機,但對於一顆中子星來說,它還只是第一次呼吸,它還可能閃耀數十億年。

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當然,我們還是需要承認一下關於這個說法的注意識相,首先,從技術上講,考慮到距離,這顆中子星的年齡是 168037 歲。但是,一旦開始這樣調整時間,事情就會變得一團糟。根據我們在地球上的視角來描述事物是一種常見的用法,也要整潔得多,因爲這是我們唯一的視角。

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其次,宇宙中不斷有新的中子星誕生,因此從技術上講,最年輕的中子星記錄在SN 1987A之後幾秒鐘就會被打破。但我們談論的是人類直接探測到的最年輕的中子星,這讓我們能夠研究它們生命週期的早期。

這項研究發表在《科學》雜誌上。