8月20日,国际空间站(ISS)上的X射线仪捕获了有史以来最亮的X射线。爆破来自间隔数千光年的脉冲星,在20秒内开释的能量与太阳在10天之内开释的能量相同。现在,NASA团队概述了他们所以为的原因。
脉冲星是中子星的一种,剩下的磁芯依然处于活动状况,尤其是在其极点处,它会聚集光束中的X射线。因为这些物体旋转得如此之快,它们的某些光束碰巧会周期性地掠过地球,发生规矩的X射线脉冲,这就脉冲星姓名的由来。
在这例事情中,迸发来自名为SAX J1808.4-3658(或简称J1808)的脉冲星。它距人马座星座约11,000光年,每秒旋转401次。可是检测到的信号不是规矩的脉冲 - 这是NASA的中子星内部组成探测器(NICER)望远镜发现的最亮的信号,并显现了其他一些古怪的特征。
迸发开端很强,停了大约一秒钟,然后又亮了两秒钟,直到到达峰值。坚持峰值几秒钟后,耀斑消失。可是,在回落的进程中,它时刻短地再次变亮了约20%,然后在接下来的40秒钟左右逐步消失。
关于这种类型的爆破,这种特别的形式是不寻常的,天文学家称之为I型X射线爆破。可是研讨人员提出了他们以为可以解说(至少大部分)事情的想象。
该研讨的首席研讨员彼得·布尔特(Peter Bult)说:“这一迸发十分杰出。咱们发现亮度发生了两步改变,咱们咱们都以为这是由脉冲星外表上分隔的各层喷发以及其他有助于咱们对这些强壮事情的物理现象进行解码的特征引起的。”
依据团队的说法,该信号的奇怪可以归因于其环境。这种脉冲星并不孑立 - J1808是一个带有褐矮星的双星体系的一部分,这褐矮星太大而不能成为行星,可是太小而不能成为恒星。
他们概述的景象如下:因为它们的间隔很近,J1808将氢气从褐矮星中抽出,进入脉冲星周围的吸积盘中。跟着时刻的消逝,该圆盘中的某些气体变得太稠密和不稳定,然后引发失控进程,终究导致爆破。
来自脉冲星的光挣扎着穿过密度更大的气体云,捕获加热和电离部分气体的能量。反过来,这些气体在反应回路中捕捉更多的能量。最终,这些气体开端向脉冲星旋转并落到其外表。
落入脉冲星外表的氢气就像大海相同,跟着更多气体落下而变得更深。更深的部分露出于更高的温度和压力下,直到氢核开端融组成氦。这样的一个进程就像处于太阳的中心,发生巨大的能量。
该论文的合著者Zaven Arzoumanian说:“氦沉积下来并堆积了一层。一旦氦层深达几米,这种条件就会使氦核融组成碳。然后,氦气爆破性地迸发,并在整个脉冲星外表开释出热核火球。”
团队说,这便是NICER见证的爆破。开始的增亮是氢层胀大,而一秒钟的中止是脉冲星将氢层喷向太空。
之后,更高的峰值标志着更大的氦气层被吹走。因为这种胀大速度更快,在减速,中止并沉降回到脉冲星外表之前,它将超越氢层。这将发生变暗作用。
可是还有一个谜:团队依然不确定是什么导致信号在消失后再次时刻短变亮。
NICER可以捕获的具体程度可以在必定程度上协助解开脉冲星的某些隐秘。
这项研讨宣布在《Astrophysical Journal Letters》上。