宇宙中有一種“死亡恒星”——它們早已停止核聚變,卻仍能釋放強烈X射線,像燈塔般照亮太空。但這些神秘X射線的來源,科學家竟猜錯了幾十年!
最近,NASA用一臺“看偏振光”的望遠鏡,終于揪出了真正的“光源頭”。
死亡恒星的“雙面人生”:一個系統兩種模式
故事要從一顆代號J1023的脈沖星說起。它是一顆高速旋轉的中子星(大質量恒星死亡后坍縮形成的致密天體,直徑僅20公里卻和太陽一樣重),身邊還“拽”著一顆較小的伴星。伴星的物質被J1023的引力剝離,在周圍形成一個旋轉的“吸積盤”,像宇宙版“甜甜圈”。
更神奇的是,J1023有“兩種性格”:
“吃貨模式”:瘋狂吞噬吸積盤物質,此時它像個安靜的“黑洞”;
“燈塔模式”:停止進食后,從磁極發射強烈輻射束,隨著自轉像燈塔般掃過太空,地面望遠鏡能接收到規律的射電脈沖。
這種會“切換模式”的脈沖星,被稱為“過渡型毫秒脈沖星”,是研究中子星演化的“宇宙實驗室”。但有個關鍵問題一直困擾科學家——它釋放的X射線,到底從哪兒來?
推翻舊認知:X射線不是吸積盤“發光”,而是脈沖星“吹風”
過去,科學家認為X射線來自吸積盤:物質被吞噬時劇烈摩擦,像“熱鍋炒豆子”般發熱發光。但NASA的IXPE望遠鏡(成像X射線偏振探測器,首臺專注X射線偏振測量的衛星)帶來了反轉劇情。
IXPE的“秘密武器”是測量X射線的偏振角(即光的“振動方向”)。團隊還聯合了歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(測可見光偏振)、NICER探測器等,同時觀測J1023的多波段偏振數據。
結果讓所有人意外:不同波長的光(X射線、可見光)偏振角完全一致!這說明它們來自同一個“源頭”——不是吸積盤,而是脈沖星自己“吹”出的粒子風。
這種風有多猛?它是氣體、激波、磁場和接近光速的粒子組成的“宇宙風暴”,從脈沖星表面高速噴出,撞上吸積盤后激發出X射線。就像你用吹風機對著墻面吹,風撞墻時產生的亂流,反而成了“光的來源”。
從“猜錯”到“破案”:IXPE如何改寫宇宙認知?
“這推翻了我們對雙星系統中中子星輻射的傳統模型。”研究團隊表示。過去認為吸積盤是X射線主因,現在證實脈沖星風才是“能量引擎”——它不僅驅動了J1023的X射線,甚至主導了整個系統的能量輸出。
IXPE的發現意義遠超這顆脈沖星。作為“宇宙偏振測量第一人”,它讓科學家能通過光的“振動方向”,反推天體周圍的磁場結構、粒子加速過程,就像用“光的指紋”破譯宇宙密碼。未來,類似研究還可能幫我們更懂黑洞、超新星遺跡等極端天體。
下次仰望星空時,不妨想想:那些看似平靜的“死亡恒星”,其實正用高速粒子風“大鬧宇宙”,連X射線都是它們“搞事情”的痕跡。
宇宙的精彩,永遠藏在我們以為“看懂”的地方。
你還對哪些宇宙神秘現象好奇?
比如“黑洞的X射線從哪來”“超新星爆發后會怎樣”?
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