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2018-10-01首見中子星發射紅外線訊號 來源可能就在附近 442 期

Author 作者 編輯部
【本刊訊】太空中充斥著各式各樣奇異的訊號,人們也迫切釐清這些訊號的意義。近日,《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)一研究傳首次發現由中子星(neutron star)所發出的紅外線訊號,只是這些訊號源的確切位置尚待確認。
 
當一個星體來到生命的盡頭時便會開始崩塌,質量夠大的便會形成黑洞,不夠大的則形成中子星,即經歷所謂的「超新星爆炸(supernova explosion)」。中子星正如其名,其內含緻密的中子,如果被高度磁化、或轉速快到可以發射電磁波時,則會形成脈衝星(pulsars)。理論上,中子星會釋放電磁波或其他能量較高的波,如X-射線(X-ray),然而日前來自美國賓州的研究團隊發現NASA哈伯望遠鏡所蒐集的資料裡,出現了紅外線訊號。
 
該訊號距離地球約800光年,與X-射線的點狀呈現不同,其延伸分佈在宇宙空間裡、跨越近200個天文單位(AU),約等同冥王星繞日軌道的2.5倍!研究作者之一波榭爾特(Bettina Posselt)表示,科學家曾發現過這種擴展訊號(extended signals),只是沒想到該訊號竟會以紅外線的形式產生。然而,團隊所觀察到的紅外線遠多過中子星所能產生的量,波榭爾特認為除了中子星外,可能還有其它的訊號來源。
 
研究中發出紅外線訊號的中子星名為「RX J0806.4-4123」,與附近其他6個釋放X-射線的脈衝星被研究人員戲稱為「絕地7武士(the Magnificent Seven)」。該中子星表現相當怪異,一般中子星只消幾分之1秒便能轉1圈,它卻要花上11秒,且其溫度也較熱;然而,考慮該中子星的年齡與蓄能條件,它似乎不該這麼熱。研究人員根據觀察到的現象,推測附近可能發出訊號的2個所在地:圍繞脈衝星的「岩屑盤(disk of dust)」以及「脈衝星風雲(pulsar wind nebula)」。
 
波榭爾特稱岩屑盤為一種「後備盤(fallback disk)」,是由超新星爆炸後原星體的殘餘物形成,且綿延逾180億英里;這些一直以來遍尋未果的盤體內部有足夠的能量可以發射紅外線,提供RX J0806.4-4123足夠的熱能並降低其轉速。
 
脈衝星風雲又是怎麼形成的?首先,由於中子星飛快的轉速與強大磁場,使來自中子星的粒子最終有機會形成脈衝風;此時中子星以超越聲波的移動速度,撞入天體間的氣體與塵埃——星際物質(interstellar medium),與脈衝鋒交互作用後便形成脈衝星風雲,進而釋放紅外輻射。一般而言,脈衝星風雲會發射X-射線,而這種僅釋放紅外線的個例,可說相當有趣而特別。
 
新聞來源
Yasemin Saplakoglu, Weird Infrared Signal Emanates Across Space, But What Created It?, Space.com, September 18, 2018.