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费米发现一个从无线电排放到高能量伽马光线的脉冲线

2021-06-15 12:50:38来源:

NASA的Fermi Gamma-Ray Space望远镜的新测量揭示了一个二进制星系,其脉冲条从无线电发射切换到高能伽马射线。


缩放到艺术家的AY Sextantis的概念,一个二进制星系,其脉冲星2013年从无线电排放到高能伽马射线。这种转变可能意味着脉冲柱的旋转过程即将结束。

2013年6月下旬,含有快速旋转中子星的特殊二进制部分在观察到之前,从未经历过戏剧性的行为变化。Pulsar的无线电信标消失了,同时系统在伽玛光线中亮了五倍,是NASA的费米伽马射线空间望远镜的测量值。

“几乎就好像有人翻开了一个开关,从曼彻斯特大学英格兰大学的天体物理学家那里说,从低能量状态传播系统,英格兰大学的星际住所称,他曾致力于理解这种引人注目的国际努力转型。“这种变化似乎反映了脉冲原及其同伴之间的不稳定互动,其中一个让我们有机会探索这种二进制生命中的罕见过渡阶段。”

这些艺术家的渲染显示在(顶部)之前和(底部)之后的一个脉冲标J1023模型(底部)消失。通常情况下,脉冲星的风螺落在伴侣的气流中。当流浪涌时,吸积盘形式和伽马射线粒子喷射(洋红色)模糊不清。图像

二进制文件由两颗星系围绕其共同的肿块轨道组成。该系统,称为AY Sextantis,位于Constellation Sextans的大约4,400岁的光年。它对短暂的PSR J1023 + 0038-J1023的1.7毫秒的脉冲星进行了一部分,含有约五分之一的星光。星星仅在4.8小时内完成轨道,这使它们如此靠近,脉冲术将逐渐蒸发其伴侣。

当一个巨大的恒星作为超新星崩溃时,其压碎的核心可能会像一个名为中子星或脉冲的紧凑次残留,一个物体挤压比太阳进入球体的物体,没有比华盛顿更大的球体,DC杨氏孤立的中子恒星旋转数十每秒并生成无线电,可见光,X射线和伽马射线的光束,每当梁扫过地球时,天文学家观察到脉冲。Pulsars还产生强大的流出或“风”,其高能粒子在光速附近移动的高能粒子。所有这一切的力量来自Pulsar的快速旋转磁场,随着时间的推移,随着Pulsars的风,这些排放量淡化。

超过30年前,天文学家发现了另一种类型的脉冲脉,以10毫秒或更小,达到了43,000 rpm的转速。虽然年轻的脉冲脉通常被隔离出现,但在二元系统中出现超过一半的普通脉冲线,这表明他们的快速旋转的解释。

“天文学家长期涉嫌毫秒脉冲线通过转移和积累来自他们的伴奏明星的物质,因此我们经常将它们称为回收的脉冲条件,”荷兰射频学院邮政编码研究员(Astron)博士队研究员Anne Archibald解释说在Dwingeloo在2007年发现了J1023的德文。

在初始传质阶段期间,该系统将有资格作为低质量X射线二进制文件,其具有较慢的旋转中子星,使X射线脉冲发出作为热气体朝向其表面。十亿年后,当物质流动停止时,该系统将被分类为循环毫秒脉冲条,其具有由快速旋转磁场提供动力的无线电排放。

为了更好地了解J1023的旋转和轨道演变,系统在广播中使用英国的Lovell望远镜和荷兰的Westerbork综合无线电望远镜定期监测系统。这些观察结果表明,脉冲节的无线电信号已关闭并提示搜索其伽马射线属性的相关变化。

在此之前几个月,天文学家发现了一个更远的系统,在几周内在无线电和X射线状态之间翻转。位于M28,一个大约19,000光年的球形星团,一个被称为PSR J1824-2452I的Pulsar于3月和2013年4月突出了X射线突出。随着X射线发射在5月初昏暗时,脉冲节的无线电束出现。

虽然J1023达到了更高的能量并且相当近,但两班两组都是非常相似的。天文学家所说,发生了什么,是这些脉冲星的旋转过程的最后溅射痉挛。

在J1023中,恒星足够接近,使一流的气流从太阳状的恒星流向脉冲星。Pulsar的快速旋转和强烈的磁场负责无线电束及其强大的脉冲风。当无线电束可检测到时,脉冲线风覆盖伴随伴侣的气流,防止它过于紧密地接近。但现在,然后是流浪涌,推动其更靠近脉冲条并建立增值磁盘。

磁盘中的气体变得压缩和加热,达到足够热的温度以发射X射线。接下来,沿着盘的内边缘的材料快速失去轨道能量并朝向脉冲条下降。当它落到大约50英里(80公里)的海拔高度时,创建无线电光束所涉及的流程要么关闭,或者更有可能遮挡。

磁盘的内边缘可能在此高度相当波动。其中一些可以在几乎光的速度下向外加速,形成相反方向的双粒子喷射 - 更典型的现象通常与凸起的黑洞相关。这些喷射器的周边内部和沿着Fermi检测到的亮伽马射线发射的可能源。

该研究结果发表于7月20日的天体物理杂志。该团队报告说,J1023是暂行,紧凑,低质量伽马射线二进制的第一个例子。研究人员预计该系统将成为一个独特的实验室,以了解富升脉冲线的形式和研究中子恒星在中子恒星上发生的细节。

“到目前为止,费米已经将已知的伽马射线脉冲的数量增加了大约20次,并在Gensa的Gentbelt中任务的Project Scientics(Gensa)在Greenbelt中的特派团项目科学家Julie Mocenery说马里兰州。“费米继续成为Pulsar发现的惊人发动机。”

刊物:

B. W.Sappers等,“缺失链路二进制Pulsar系统PSR J1023 + 0038,2014,APJ,790,39的状态变化; DOI:10.1088 / 0004-637X / 790 / 1/39ANNE M. Archibald等,“Radio Pulsar / X射线二进制链接”,Science 2009年6月12日:卷。 324号。 5933 PP。1411-1414; DOI:10.1126 / Science.11​​72740

PDF研究副本:

缺失链路二进制脉冲系统PSR J1023 + 0038A无线脉冲条/ X射线二进制链路的状态变化

图像:美国宇航局的戈达德太空飞行中心