奇特双中子星碰撞事件欲揭示宇宙奥秘学术资讯

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这颗不寻常的脉冲星，是深空中一对类似“灯塔”的磁化旋转中子星。

据美国“物理学组织”7月8日消息称，英国东英吉利大学（UEA）领导的国际小组在理解死亡恒星碰撞事件和宇宙膨胀现象方面取得了重大突破。

在《自然》杂志同日刊发的一篇研究论文中，研究人员利用阿雷西博（Arecibo）射电望远镜，在深空中发现了一对类似“灯塔”的磁化旋转中子星，能够从其磁极发射出高度聚焦的射电电波。

新发现的这颗脉冲星被命名为“PSR J1913+1102”，属于双星系统——这意味着它与另一颗中子星被锁定在一个非常紧密的运行轨道上。大约5亿年后，这两颗中子星将会发生碰撞，并以引力波和光的形式释放出惊人的能量。

然而，新发现的脉冲星很不寻常，因为它的这两颗中子星的质量相差很大。这个不对称的天体系统让科学家们确信，双中子星的合并现象将为天体物理学中的未解之谜提供重要线索，如哈勃常数的修订。

UEA物理学院的首席研究员Robert Ferdman博士介绍道：“早在2017年，激光干涉引力波天文台（LIGO）的科学家们就首次发现了两颗中子星的合并事件。”那次事件被命名为“GW170817”。

众所周知，在两颗中子星合并的极短时间内，能释放出巨大的能量：大约是宇宙中所有恒星能量总和的几十倍。因此，“GW170817”事件并不令人意外。然而，它合并时喷射出的大量物质和极高的亮度却是一个意想不到的新谜团。

Ferdman博士解释道：“大多数理论都假设，锁定在双星系统中的两颗中子星的质量是非常相近的，然而这个双星系统中的两颗中子星的质量非常不同。这两颗恒星将在大约4亿7千万年后发生碰撞和合并。由于其中一颗中子星质量要大得多，其引力带来的影响将会扭曲其伴星的形状，并在真正合并之前剥离掉对方大量的物质，甚至有可能完全瓦解它。据估计，这种‘潮汐瓦解现象’（tidal disruption）能够比等质量的双星系统喷射出更多的热物质，从而产生更强大的辐射效应。虽然‘GW170817'可以用其他理论来解释，但我们可以确认，一个类似于天体系统‘PSR J1913+1102'的、质量相差很大的中子星母系统很可能是解密的关键。更重要的是，可能还存在更多这样的系统。”

论文作者、德国马克斯·普朗克射电天文研究所的Paulo Freire博士展望道：“这类破坏现象将为天体物理学家摸清这些高密度天体内部结构中的外来物质，提供重要信息。”

科界原创

编译：朱明逸

审稿：西莫

责编：雷鑫宇

期刊来源：《自然》

期刊编号：0028-0836

原文链接：

https://phys.org/news/2020-07-colliding-neutron-stars-universal-mysteries.html