美國國家航空航天局的費米探測器首次探測到來自“蜘蛛”恒星系統(tǒng)的伽馬射線日食
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在這張圖中，一顆繞軌道運行的美國恒星開始遮蔽它的伙伴，這是國家伽馬V型《189-4143》紹興外圍女酒店服務(wù)提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排人到付款一顆快速旋轉(zhuǎn)的超高密度恒星殘骸，被稱為脈沖星。航空航天脈沖星發(fā)射出多波長光束，費米這些光束在視野內(nèi)外旋轉(zhuǎn)，探測統(tǒng)并產(chǎn)生外流，器首加熱恒星的次探測正面，吹走物質(zhì)并侵蝕其伴侶。自恒資料來源：NASA/索諾瑪州立大學(xué)，星系A(chǔ)urore Simonet
（神秘的射線地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（作者：美國宇航局戈達德太空飛行中心 珍妮特·卡茲米爾扎克）：科學(xué)家利用美國國家航空航天局費米伽馬射線太空望遠鏡的數(shù)據(jù)，首次發(fā)現(xiàn)了來自一種特殊類型雙星系統(tǒng)的日食伽馬射線日食。這些所謂的蜘蛛蜘蛛系統(tǒng)中，每一個都包含一顆脈沖星——一顆恒星的美國超高密度、快速旋轉(zhuǎn)的國家伽馬殘骸，這顆恒星在超新星中爆炸，并慢慢侵蝕其伴星。
一個國際科學(xué)家團隊在十年的費米觀測中尋找了七只蜘蛛，它們經(jīng)歷了這些日食。從我們的角度來看，當(dāng)?shù)唾|(zhì)量伴星經(jīng)過脈沖星前面時，就會發(fā)生日食。這些數(shù)據(jù)使他們能夠計算系統(tǒng)相對于我們的視線和其他信息的傾斜程度。
“研究蜘蛛最重要的V型《189-4143》紹興外圍女酒店服務(wù)提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排人到付款目標(biāo)之一是嘗試測量脈沖星的質(zhì)量，”領(lǐng)導(dǎo)這項工作的德國漢諾威馬克斯普朗克引力物理研究所天體物理學(xué)家科林·克拉克說。“脈沖星基本上是我們所能測量到的最密集物質(zhì)的球體。它們所能達到的最大質(zhì)量限制了這些極端環(huán)境中的物理現(xiàn)象，這在地球上是無法復(fù)制的。”
1月26日，一篇關(guān)于這項研究的論文發(fā)表在《自然天文學(xué)》上。
蜘蛛系統(tǒng)的發(fā)展是因為雙星中的一顆恒星比它的另一顆恒星進化得更快。當(dāng)質(zhì)量更大的恒星變成超新星時，它會留下一顆脈沖星。這顆恒星殘骸發(fā)出包括伽馬射線在內(nèi)的多波長光束，這些光束在我們的視野中進進出出，產(chǎn)生的脈沖如此規(guī)律，足以媲美原子鐘的精度。
早期，蜘蛛脈沖星通過吸走一股氣體流來“喂養(yǎng)”它的同伴。隨著系統(tǒng)的發(fā)展，當(dāng)脈沖星開始更快速地旋轉(zhuǎn)時，饋送停止，產(chǎn)生粒子外流和輻射，使伴星的正面過熱并侵蝕它。
科學(xué)家將蜘蛛系統(tǒng)分為兩種，以蜘蛛種的名字命名，它們的雌性有時會吃掉它們較小的配偶。黑寡婦中的同伴質(zhì)量不到太陽質(zhì)量的5%。紅背星系中有更大的同伴，無論是大小還是質(zhì)量，體重都在太陽的10%到50%之間。
“在費米之前，我們只知道少數(shù)發(fā)射伽馬射線的脈沖星，”馬里蘭州格林貝爾特NASA戈達德太空飛行中心的費米項目科學(xué)家伊麗莎白·海斯說。“經(jīng)過十多年的觀察，該任務(wù)已經(jīng)確定了300多個，并收集了一個長而幾乎不間斷的數(shù)據(jù)集，使社區(qū)能夠進行開拓性的科學(xué)研究。”
研究人員可以通過測量蜘蛛系統(tǒng)的軌道運動來計算它們的質(zhì)量。可見光觀測可以測量伴星的速度，而無線電測量可以揭示脈沖星的速度。然而，這些變化依賴于朝向和遠離我們的運動。對于一個幾乎面對面的系統(tǒng)來說，這樣的變化是微小的，并且可能會令人困惑。從側(cè)面看，同樣的信號也可以由一個更小、更慢的軌道系統(tǒng)產(chǎn)生。了解系統(tǒng)相對于視線的傾斜對測量質(zhì)量至關(guān)重要。
傾斜角度通常使用可見光測量，但這些測量會帶來一些潛在的復(fù)雜性。當(dāng)伴星環(huán)繞脈沖星運行時，它過熱的一面會出現(xiàn)在視野之外，從而造成可見光的波動，這取決于傾斜。然而，天文學(xué)家仍在了解過熱過程，具有不同加熱模式的模型有時會預(yù)測不同的脈沖星質(zhì)量。
然而，伽馬射線僅由脈沖星產(chǎn)生，其能量如此之大，以至于它們以直線傳播，不受碎片的影響，除非被伴星阻擋。如果伽馬射線從蜘蛛系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中消失，科學(xué)家可以推斷出伴星使脈沖星黯然失色。從那里，他們可以計算系統(tǒng)向我們視線的傾斜、恒星的速度和脈沖星的質(zhì)量。
PSR B1957+20，簡稱B1957，是1988年發(fā)現(xiàn)的第一個已知的黑寡婦。該系統(tǒng)的早期模型是根據(jù)可見光觀測建立的，確定它與我們的視線成65度角，脈沖星的質(zhì)量是太陽的2.4倍。這將使B1957成為已知最重的脈沖星，跨越了脈沖星和黑洞之間的理論質(zhì)量極限。
通過查看費米數(shù)據(jù)，克拉克和他的團隊發(fā)現(xiàn)了15個缺失的伽馬射線光子。來自這些天體的伽馬射線脈沖的時間是如此可靠，以至于在十年中有15個光子丟失，這一點非常重要，以至于研究小組可以確定該系統(tǒng)正在食環(huán)。然后他們計算出雙星傾斜84度，脈沖星的重量只有太陽的1.8倍。
這篇新論文的合著者、華盛頓美國海軍研究實驗室的研究物理學(xué)家馬修·科爾（Matthew Kerr）表示：“人們正在尋找巨大的脈沖星，而這些蜘蛛系統(tǒng)被認為是找到它們的最佳途徑之一。”。“它們經(jīng)歷了從伴星到脈沖星的一個非常極端的質(zhì)量轉(zhuǎn)移過程。一旦我們真的對這些模型進行了微調(diào)，我們就可以確定這些蜘蛛系統(tǒng)是否比其他脈沖星種群更大。”
相關(guān)：美國國家航空航天局費米探測器首次從“蜘蛛”星系統(tǒng)探測到伽馬射線日食
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一個國際科學(xué)家團隊在十年的費米觀測中尋找了七只蜘蛛，它們經(jīng)歷了這些日食。從我們的角度來看，當(dāng)?shù)唾|(zhì)量伴星經(jīng)過脈沖星前面時，就會發(fā)生日食。這些數(shù)據(jù)使他們能夠計算系統(tǒng)相對于我們的視線和其他信息的傾斜程度。
“研究蜘蛛最重要的目標(biāo)之一是嘗試測量脈沖星的質(zhì)量，”領(lǐng)導(dǎo)這項工作的德國漢諾威馬克斯普朗克引力物理研究所天體物理學(xué)家科林·克拉克說。“脈沖星基本上是我們所能測量到的最密集物質(zhì)的球體。它們所能達到的最大質(zhì)量限制了這些極端環(huán)境中的物理現(xiàn)象，這在地球上是無法復(fù)制的。”
1月26日，一篇關(guān)于這項研究的論文發(fā)表在《自然天文學(xué)》上。
蜘蛛系統(tǒng)的發(fā)展是因為雙星中的一顆恒星比它的另一顆恒星進化得更快。當(dāng)質(zhì)量更大的恒星變成超新星時，它會留下一顆脈沖星。這顆恒星殘骸發(fā)出包括伽馬射線在內(nèi)的多波長光束，這些光束在我們的視野中進進出出，產(chǎn)生的脈沖如此規(guī)律，足以媲美原子鐘的精度。
早期，蜘蛛脈沖星通過吸走一股氣體流來“喂養(yǎng)”它的同伴。隨著系統(tǒng)的發(fā)展，當(dāng)脈沖星開始更快速地旋轉(zhuǎn)時，饋送停止，產(chǎn)生粒子外流和輻射，使伴星的正面過熱并侵蝕它。
科學(xué)家將蜘蛛系統(tǒng)分為兩種，以蜘蛛種的名字命名，它們的雌性有時會吃掉它們較小的配偶。黑寡婦中的同伴質(zhì)量不到太陽質(zhì)量的5%。紅背星系中有更大的同伴，無論是大小還是質(zhì)量，體重都在太陽的10%到50%之間。
“在費米之前，我們只知道少數(shù)發(fā)射伽馬射線的脈沖星，”馬里蘭州格林貝爾特NASA戈達德太空飛行中心的費米項目科學(xué)家伊麗莎白·海斯說。“經(jīng)過十多年的觀察，該任務(wù)已經(jīng)確定了300多個，并收集了一個長而幾乎不間斷的數(shù)據(jù)集，使社區(qū)能夠進行開拓性的科學(xué)研究。”
研究人員可以通過測量蜘蛛系統(tǒng)的軌道運動來計算它們的質(zhì)量。可見光觀測可以測量伴星的速度，而無線電測量可以揭示脈沖星的速度。然而，這些變化依賴于朝向和遠離我們的運動。對于一個幾乎面對面的系統(tǒng)來說，這樣的變化是微小的，并且可能會令人困惑。從側(cè)面看，同樣的信號也可以由一個更小、更慢的軌道系統(tǒng)產(chǎn)生。了解系統(tǒng)相對于視線的傾斜對測量質(zhì)量至關(guān)重要。
傾斜角度通常使用可見光測量，但這些測量會帶來一些潛在的復(fù)雜性。當(dāng)伴星環(huán)繞脈沖星運行時，它過熱的一面會出現(xiàn)在視野之外，從而造成可見光的波動，這取決于傾斜。然而，天文學(xué)家仍在了解過熱過程，具有不同加熱模式的模型有時會預(yù)測不同的脈沖星質(zhì)量。
然而，伽馬射線僅由脈沖星產(chǎn)生，其能量如此之大，以至于它們以直線傳播，不受碎片的影響，除非被伴星阻擋。如果伽馬射線從蜘蛛系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中消失，科學(xué)家可以推斷出伴星使脈沖星黯然失色。從那里，他們可以計算系統(tǒng)向我們視線的傾斜、恒星的速度和脈沖星的質(zhì)量。
PSR B1957+20，簡稱B1957，是1988年發(fā)現(xiàn)的第一個已知的黑寡婦。該系統(tǒng)的早期模型是根據(jù)可見光觀測建立的，確定它與我們的視線成65度角，脈沖星的質(zhì)量是太陽的2.4倍。這將使B1957成為已知最重的脈沖星，跨越了脈沖星和黑洞之間的理論質(zhì)量極限。
通過查看費米數(shù)據(jù)，克拉克和他的團隊發(fā)現(xiàn)了15個缺失的伽馬射線光子。來自這些天體的伽馬射線脈沖的時間是如此可靠，以至于在十年中有15個光子丟失，這一點非常重要，以至于研究小組可以確定該系統(tǒng)正在食環(huán)。然后他們計算出雙星傾斜84度，脈沖星的重量只有太陽的1.8倍。
這篇新論文的合著者、華盛頓美國海軍研究實驗室的研究物理學(xué)家馬修·科爾（Matthew Kerr）表示：“人們正在尋找巨大的脈沖星，而這些蜘蛛系統(tǒng)被認為是找到它們的最佳途徑之一。”。“它們經(jīng)歷了從伴星到脈沖星的一個非常極端的質(zhì)量轉(zhuǎn)移過程。一旦我們真的對這些模型進行了微調(diào)，我們就可以確定這些蜘蛛系統(tǒng)是否比其他脈沖星種群更大。”
費米伽馬射線太空望遠鏡是戈達德管理的天體物理學(xué)和粒子物理學(xué)合作伙伴。費米是與美國能源部合作開發(fā)的，法國、德國、意大利、日本、瑞典和美國的學(xué)術(shù)機構(gòu)和合作伙伴作出了重要貢獻。