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天文学家发现存在仅几毫秒的巨型中子星

2023-01-12 02:04:47 来源：cnBeta


(资料图)

宇宙中充满了奇异的天体，现在天文学家发现了一个重磅炸弹--超重中子星，在它们坍缩成黑洞之前，只存在了零点几秒。当具有一定质量范围的恒星作为超新星爆炸时，它们会留下一个被称为中子星的致密核心。这些奇怪的恒星把超过太阳的质量塞进一个城市大小的球里。它们常常以双星系统结束，最终两颗中子星会向内旋转，直到碰撞形成一个物体。

这个物体是什么取决于总质量。一颗中子星的最大质量刚刚超过两个太阳，然后它就会在自身的引力下坍塌，形成一个黑洞--所以如果两颗中子星的总质量低于这个极限，它们就会形成一颗新的中子星。如果质量更高，则碰撞将产生一个黑洞。

在新的研究中，天文学家检测到两颗中子星之间的合并导致了黑洞。然而，他们还发现了一个耐人寻味的中间阶段的信号--只存在短短几毫秒的超重中子星。

根据对中子星合并的计算机模拟，如果形成了超重中子星，在事件中抛出的引力波中出现一种被称为准周期振荡（QPO）的特定模式。虽然目前的观测站还没有敏感到可以在引力波中探测到这些，但新研究的团队确定，它们的指纹也会在伽马射线中显示出来。

为了测试这个想法，天文学家们扫描了三个天文台在过去几十年中捕获的700个短伽马射线暴（GRB）的档案数据。果然，伽马射线QPOs出现在康普顿伽马射线天文台捕获的两个事件中--一个发生在1991年7月，另一个发生在1993年11月。

研究小组计算出，被探测到的超重中子星的质量超过太阳的2.5倍，并且在坍缩成黑洞之前将持续不超过300毫秒的时间。它们的旋转速度也会非常快--如果它们持续那么久的话，几乎是每分钟78000转。相比之下，旋转速度最快的脉冲星的时钟低于43000转。

该团队表示，未来的引力波探测器应该变得足够敏感，可以直接发现超重中子星的特征，这可能有助于提供关于这些超短命物体的新信息。

该研究发表在《自然》杂志上。

标签： 天文学家 发现了一个 旋转速度

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