磁场比太阳强10万亿倍！强大又壮观的中子星喷射流

根据2018年9月26日发表在《自然》上的一项新研究，天文学家已经探测到一颗具有强磁场中子星发射出的射电射流——这是目前理论无法预测的。该团队由阿姆斯特丹大学的研究人员领导，利用位于新墨西哥的卡尔·詹斯基(KarlG.Jansky)甚大阵列射电望远镜和美国宇航局的斯威夫特太空望远镜，观察了这个名为SWIFT J 0243.6+6124的天体。究报告的合著者、科廷大学国际射电天文研究中心(ICRAR)的副教授詹姆斯米勒-琼斯(James Miller-Jones)说：中子星是恒星“尸体”。

Swift J0243.6+6124发射喷射流时对强磁场中子星的印象概念图。在其首次被发现的明亮突出事件中，Swift J0243.6+6124中的中子星以非常高的速率吸积，从吸积盘内部产生丰富的x射线发射。与此同时，研究小组用美国的卡尔·g·扬斯基超大型射电望远镜探测到了无线电发射。通过研究x射线如何改变射电发射，可以推断出它来自于快速移动的窄聚焦光束，也就是我们所知的射电射流，在这里我们可以看到它远离中子星磁极。图片：ICRAR/University of Amsterdam.

博科园-科学科普：是当一颗大质量恒星耗尽燃料并经历超新星爆炸时形成的，恒星中心部分在自身引力作用下崩溃。这种坍缩导致恒星的磁场强度增加到我们太阳强度的几万亿倍，经过几十万年，磁场强度又逐渐减弱。研究的负责人、阿姆斯特丹大学的博士生雅各布·范·登·艾因登说：中子星和黑洞有时会与附近的“伴星”一起在轨道上被发现。伴星的气体供给中子星或黑洞，当某些物质以接近光速的强力射流喷射出来时，就会产生壮观的景象。

Swift J0243.6+6124中的中子星印象概率图，中子星有很强的磁场阻止吸积盘进入中子星表面。圆盘中的一些气体沿着磁场线输送到中子星的磁极上，从而产生x射线发射，把它看作是恒星每10秒旋转一次短暂、有规律的x射线脉冲。图片：ICRAR/University of Amsterdam.

天文学家几十年前就知道了射流，但到目前为止只观察到来自磁场弱得多的中子星射流。普遍的看法是，足够强的磁场阻止物质接近中子星，从而形成射流。黑洞被认为是发射强大射流的无可争议之王，即使它只从伴星那里获取少量物质。中子星的弱喷流只有在它以很高的速率从伴星那里吸收气体时才会变得足够亮。研究的中子星磁场比太阳磁场强10万亿倍，所以我们有史以来第一次观测到中子星喷射出的强磁场，这一发现揭示了一种全新的喷射来源，可供我们研究。

双星系统Swift J0243.6+6124的概念图，在27天的轨道上有一颗中子星和一颗质量更大、旋转速度更快的供星。供体恒星的快速旋转在恒星赤道周围抛出一个圆盘状物质。当中子星在轨道中穿过圆盘时，它会吸收一些流出的气体，然后在吸积盘中螺旋向中子星靠近。图片：ICRAR/University of Amsterdam

世界各地的天文学家都在研究喷气机，以更好地了解它们的成因，以及它们向太空释放了多少能量。射流在将中子星和黑洞所提取的大量引力能送回周围环境中起着非常重要的作用。从一个具有强磁场的中子星上发现喷流与我们预期背道而驰，这表明我们仍有很多东西不知道喷流是如何产生的。由强磁化吸积x射线脉冲星演化而来的喷射流研究于2018年9月26日发表在《自然》期刊上。

博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《Nature》｜研究/来自：国际射电天文研究中心，DOI: 10.1038/s41586-018-0524-1

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