根据X射线观察 这颗怪异的恒星可能形成了一个固体表面

根据X射线观察这颗怪异的恒星可能形成了一个固体表面这一发现是由天文学家研究来自成像X射线偏振探测仪（IXPE）的数据得出的，该卫星用于测量来自宇宙源的X射线光的偏振。偏振基本上是电磁波的"指向"，分析它们可以揭示一个物体和它周围环境的许多情况。在这种情况下，研究小组检查了IXPE关于一个被称为4U0142+61的磁星的数据，该磁星位于仙后座离地球约13000光年的地方。磁星是一种具有极其强大的磁场的中子星，这标志着第一次在偏振的X射线光中观察到这样一个天体。这些数据揭示了关于这颗磁星的一些令人惊讶的情况。首先，人们如果要预计一颗星体周围有一个大气层需要探测一个信号，即光线在一个特定的方向上被偏振。然而，情况并非如此，这表明它缺乏大气层。更奇怪的是，与低能量的光相比，在高能量下，偏振角正好翻转了90度。如果磁星有一个坚实的表面，在外面被磁场包围，这就是预期的信号。这个外壳由离子的晶格组成，磁场将其全部固定在一起。"这是完全出乎意料的，"该研究的共同主要作者SilviaZane教授说。"之前确信会有一个大气层，这颗恒星的气体已经达到了一个临界点，并以类似于水可能变成冰的方式变成了固体。这是该恒星难以置信的强磁场的结果。但是，就像水一样，温度也是一个因素--更热的气体将需要更强的磁场才能变成固体。"研究小组承认，对观察结果可能还有其他解释，但这是第一次将恒星的固体表面作为一个可行的假说。研究人员计划在未来研究更热的磁星，以调查温度和磁场强度如何相互作用以改变一个恒星的表面。这项研究发表在《科学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332015.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332015.htm

科学家发现脉冲星发出有史以来能量最高的伽马射线

科学家发现脉冲星发出有史以来能量最高的伽马射线脉冲星是在超新星爆炸中壮观爆发的恒星遗留下来的尸体。爆炸会留下一颗直径仅约20公里的微小死星，它的旋转速度极快，并具有巨大的磁场。H.E.S.S.的科学家埃玛-德奥纳-威尔赫尔米（EmmadeOñaWilhelmi）解释说："这些死星几乎完全由中子组成，密度惊人：一茶匙的物质质量超过50亿吨，大约是吉萨大金字塔质量的900倍。"脉冲星发出旋转的电磁辐射束有点像宇宙灯塔。如果它们的光束扫过我们的太阳系，我们就会看到每隔一定时间就会出现的辐射闪光。这些闪光也被称为辐射脉冲，可以在电磁波谱的不同能段中搜寻到。科学家们认为，这种辐射的来源是脉冲星的磁层中产生并加速的快速电子，它们正向脉冲星的外围移动。磁层由等离子体和电磁场组成，环绕恒星并与恒星共同旋转。波兰尼古拉斯-哥白尼天文中心（CAMKPAN）的布罗内克-鲁达克（BronekRudak）说："电子在向外运动的过程中获得能量，并以观测到的辐射束的形式释放出来。"维拉脉冲星位于南天的船帆座，是电磁波谱射电波段最亮的脉冲星，也是千兆电子伏特（GeV）范围内最亮的宇宙伽马射线持续源。它每秒旋转大约11次。然而，在超过几个GeV时，它的辐射就会戛然而止，这可能是因为电子到达了脉冲星磁层的末端，并从磁层中逃逸出来。但这并不是故事的结束：通过使用H.E.S.S.进行深入观测，现在又发现了一种能量更高的新辐射成分，其能量高达数十太电子伏特（TeV）。来自南非西北大学的合著者克里斯托-文特尔（ChristoVenter）说："这比以前从这个天体中探测到的所有辐射的能量高出约200倍。这种超高能量成分出现的相位间隔与在GeV范围内观测到的相位间隔相同。然而，要达到这些能量，电子可能要比磁层走得更远，但旋转发射模式需要保持不变。"领导这项研究的法国天体粒子与宇宙学（APC）实验室的AracheDjannati-Atai说："这一结果挑战了我们以前对脉冲星的认识，需要重新思考这些天然加速器是如何工作的。""粒子在磁层内或磁层外沿磁场线加速的传统方案无法充分解释我们的观测结果。也许我们看到的是粒子在光柱之外通过所谓的磁重联过程加速，而这一过程在某种程度上仍然保留了旋转模式？但即使是这种情况，也很难解释如此极端的辐射是如何产生的"。无论如何解释，Vela脉冲星现在正式保持着迄今为止发现的伽马射线能量最高脉冲星的记录。Djannati-Atai说："这一发现打开了一个新的观测窗口，利用目前和即将出现的更灵敏的伽马射线望远镜可以探测到数十太电子伏特范围内的其他脉冲星，从而为更好地了解高磁化天体的极端加速过程铺平了道路。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388431.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1388431.htm

科学家用二维凝聚态物理学揭开中子星的秘密

科学家用二维凝聚态物理学揭开中子星的秘密在致密核物质中，夸克“排列”成一维的，对单维度加时间的计算可以追踪低能量激发如何穿过核物质图片来源：布鲁克海文国家实验室核物质（包括构成原子核的质子和中子的夸克和胶子）的行为极其复杂，在我们这个三维世界中尤其如此。来自凝聚态物理学的数学技术仅考虑一个空间维度（加上时间）的相互作用，极大地简化了这一挑战。利用这种二维方法，科学家们解决了描述低能激发如何在致密核物质系统中产生涟漪的复杂方程。这项工作表明，自然界中存在如此致密核物质的中子星中心可能会以一种意想不到的形式来描述。能够理解二维夸克相互作用为理解中子星（宇宙中最稠密的物质形式）打开了一扇新的窗口。这种方法可以帮助推进当前研究这些奇异恒星的“黄金时代”。研究成功的激增是由宇宙中引力波和电磁发射的最新发现引发的。这项工作表明，对于低能量激发，三维夸克相互作用的所有复杂性都会消失。这些低能激发是中子星发射辐射或其自身旋转磁场引发的轻微扰动。这种方法还可以与重离子碰撞中产生的密度较低但温度更高的核物质中的夸克相互作用进行新的比较。现代原子核理论，称为量子色动力学涉及受强核力束缚的夸克，这种由胶子携带的力将夸克限制在核子（质子和中子）中。当核物质的密度增加时，就像中子星内部一样，致密系统的行为更像是夸克团，各个核子之间没有清晰的边界。在这种状态下，系统边缘的夸克仍然受到强力的限制，因为球形系统一侧的夸克与另一侧的夸克相互作用强烈。布鲁克海文国家实验室研究人员的这项工作利用这种强相互作用的一维性质以及时间维度来解决系统边缘附近低能量激发的行为。这些低能量模式就像自由、无质量的玻色子的模式一样——在凝聚态物质中被称为“路廷格液体”。这种方法允许科学家计算任意给定密度下的路廷格液体的参数。它将提高他们探索预计在中子星内极端密度下发生的定性新现象的能力，其中核物质的行为与普通核中的完全不同，并将其与中子星中产生的更热（万亿度）的致密核物质进行比较。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1368165.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1368165.htm

磁性决定命运：HD 45166中的Wolf-Rayet如何蜕变成磁星

磁性决定命运：HD45166中的Wolf-Rayet如何蜕变成磁星这幅艺术家印象图显示的是HD45166，这是一颗最近发现的大质量恒星，它拥有43,000高斯的强大磁场，是迄今为止在大质量恒星中发现的最强磁场。从恒星吹出的强烈粒子风被磁场困住，将恒星包裹在气态外壳中，如图所示。图片来源：ESO/L.卡尔卡达磁星是中子星的一种特殊类型，其特点是具有强大的磁场。通常情况下，中子星起源于超新星事件，即一颗大质量恒星的内核坍缩。然而，磁星的起源仍不清楚。有一种理论认为，在超新星爆炸过程中，原恒星大质量内核中磁场的放大可能会导致磁星的形成。然而，在有可能在爆炸后变成中子星的进化恒星中，以前还没有探测到这种强大的磁场。这幅艺术家的印象图展示了几百万年后，HD45166将如何爆炸成一颗非常明亮但能量并不特别高的超新星。在爆炸过程中，它的内核会收缩，困住并集中恒星本已令人生畏的磁场线。资料来源：NOIRLab/AURA/NSF/P.Marenfeld/M.扎马尼HD45166的发现TomarShenar和他的研究小组将目光转向了HD45166，这是一个双星系统，由一颗主序星和一颗热狼射线星伴星组成。Wolf-Rayet星是大质量恒星外露的氦核心，已经失去了外层的氢。申纳尔和他的同事利用加拿大-法国-夏威夷望远镜（Canada-France-HawaiiTelescope）的光谱测量观测数据和其他各种仪器的档案光谱，确定了HD45166的Wolf-Rayet星（Wolf-Rayet）成分的质量相当于2个太阳质量，并拥有43千高斯的巨大磁场。这幅艺术家印象图展示了HD45166内核坍缩后的最终命运，它形成了一颗磁场约为100万亿高斯的中子星--这是宇宙中最强大的磁铁类型。资料来源：NOIRLab/AURA/NSF/P.Marenfeld/M.扎马尼从观测到恒星演化模型研究小组依靠恒星演化模型并整合所获得的数据，推断这颗Wolf-Rayet成分注定会坍缩成一颗中子星。他们的计算表明，在这种内核坍缩过程中，磁通量的保持会放大磁场强度，使其处于磁星的观测范围之内。作者总结说："因此，我们的观测结果和恒星演化模型表明，类似Wolf-Rayet的成分可能是磁星的直接祖先。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380269.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1380269.htm

天文学家发现拥有超强磁场的新型恒星HD 45166

天文学家发现拥有超强磁场的新型恒星HD45166HD45166是一个双星系统，距离地球约3000光年，位于摩羯星座。它的主星很大，大部分由氦组成，观测结果表明它有一些无法解释的特性。于是，天文学家利用世界各地的一系列仪器对它进行了更近距离的研究。新数据显示，这颗恒星拥有43000高斯的超强磁场--相比之下，太阳的磁场只有10高斯。这使得HD45166的主星成为迄今发现的磁性最强的大质量恒星。这项研究的第一作者托默-申纳尔（TomerShenar）说："发现一种新型天体令人兴奋。"尤其是当它一直隐藏在人们的视线中时。"这一发现不仅是一种全新的恒星，而且可能有助于解释另一种天文异常现象--具有难以置信的强磁场的中子星，即磁星。迄今为止，已经确认了几十个这样的天体，虽然它们被认为是大质量恒星坍缩时形成的，但目前还不清楚为什么只有一些天体获得了强磁场，成为磁星，而另一些则没有，成为普通的中子星。根据他们的计算，研究小组认为HD45166很可能在死亡时坍缩成一颗磁星，获得更强的磁场--深不可测的100万亿高斯。进一步的观测可能会发现其他类似的恒星似乎也是磁星的祖先，这就可以回答磁星从何而来的问题。这项研究发表在《科学》杂志上。下面的视频展示了这颗恒星的动画效果。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378697.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1378697.htm

天文学家刚刚发现了我们银河系中最稀有的白矮星脉冲星

天文学家刚刚发现了我们银河系中最稀有的白矮星脉冲星这颗新发现的白色脉冲星距离地球仅773光年，最近由一群与英国华威大学合作的天文学家和天体物理学家发现。除了让我们再次看到这些罕见的恒星之外，这一发现还有助于突出和证实白矮星的磁场是由内部动力装置产生的。这一过程类似于地球的液态核心如何产生环绕我们星球的磁场，然而，白矮星脉冲星产生的磁场要强大得多。"白矮星的磁场可以比太阳的磁场强100多万倍。"来自华威大学的天体物理学家IngridPelisoli在一份声明中解释说："J1912-4410的发现为这一领域的发展提供了关键的一步。关于这个新发现的研究报告也发表在《自然-天文学》上。目前还没有人对J1912-4410进行解读。传统上，脉冲星是死星，我们更常称之为中子星。然而，这些白色脉冲星实际上是被称为白矮星的死亡恒星的残余物。这里的区别是，中子星通常是大质量恒星的遗留物，其质量是我们太阳的8到30倍。白矮星通常是质量低于或不超过我们太阳8倍的恒星的残余物。因此，它们比你的普通脉冲星要小一些。这个新发现证实了有更多的白矮星脉冲星存在，科学家在发现ARScorpii后已经预测到了这一点。考虑到科学家已经发现了一些有史以来最强大的脉冲星，继续发现关于这些有趣的恒星残余物的更多数据是很有价值的。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367137.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1367137.htm