快速射电暴:来自中子星双星体系彼此效果的信号?
艺术家插图:由两个高度磁化的中子星组成的双星体系。
快速射电暴(FRB)是时刻短的无线电波迸发,持续时刻一般只要几毫秒,它们好像来自银河系外小的点状区域。有些FRB是一次性事情,而另一些是周期性事情或“重复”事情。FRB的详细来历依然不知道,不过中子星双星体系或许是该谜题的一部分。
需求:能够重复快速射电暴的牢靠源
提出的重复FRB模型都必须契合以下几个观测到的现象:
1.来自给定的FRB源的重复迸发在频率和总强度上坚持共同。
2.迸发在源磁场环境的丈量中表现出小标准的改变。
3.FRB好像优先存在于类银河系的巨大星系中。
来自重复源的一个FRB显现了单次迸发的强度和各种频率(较暗表明强度更大,较轻表明强度较小),其间,550兆赫以下和以上的红线以及450兆赫和650兆赫邻近的红线表明因为其他无线电信号搅扰而未运用的频率。
双中子星(BNSs)被以为是快速射电暴(FRB)难题的或许解决方案。详细来说,双中子星兼并或许发生快速射电暴,一起伴随着伽马射线暴和引力波。但双中子星是怎么发生重复共同的快速射电暴的呢?在一项研讨中,张兵(内华达大学拉斯维加斯分校;日本京都大学)试图用一种新颖的办法来解说双中子星中呈现的重复的快速射电暴。张没有考虑中子星的兼并自身,而是研讨了兼并前的几年是否会发生重复的快速射电暴。
一场磁场舞蹈
持续不断的快速射电暴在几毫秒内释放出巨大的能量ーー至少相当于太阳在三天内释放出的能量。为了尽最大或许避免发生快速射电暴的双中子星的搅扰,张运用了双脉冲星体系PSR J0737-3039A/B(脉冲星是具有强磁场的快速旋转的中子星),它们的组成和结构很有特色。
除了轨迹上有很大的旋转动能之外,双中子星还有极强的磁场。这些磁场关于张的理论中快速射电暴的发生至关重要ーー当中子星彼此环绕对方运行时,它们的磁场彼此效果,或许触发发生快速射电暴的粒子流。
在兼并前的几个世纪乃至几十年里,这些触发要素能够重复且持续地呈现,这是重复呈现快速射电暴的重要条件。这幅关于彼此效果的磁场图片也能够解说磁环境丈量中的小标准改变,并且在具有快速射电暴的星系和具有伽马射线迸发的星系之间存在堆叠,这或许与双中子星的兼并有关。
英国哥伦比亚的钟声射电望远镜的相片(安德森·雷纳德/邓普研讨所/千绵协作拍照)
经过引力波的办法
这样的一种状况下的观测办法是从快速射电暴的源头勘探引力波。天基引力波勘探器,比方空间激光干涉仪,十分适用于这种状况。地上勘探器也从正在兼并的双中子星中搜集波。当然,咱们调查的快速射电暴越多,咱们就越能了解它们的性质和来历。走运的是,加拿大的氢强度测绘试验(归于千绵)估计每天能勘探到2到50个辐射,其他射电望远镜也在尽力勘探中。所以或许快速射电暴的疑团会比估计的更快被解开!
相关常识
中子星是一颗恒星的坍缩中心,在坍缩之前,它的总质量在10-29倍太阳质量之间。中子星是除黑洞、设想的白洞、夸克星和奇特星以外,最小、密度最大的星体。中子星的半径约为10公里(6.2英里),质量为1.4-3倍太阳质量,它们是由大质量恒星经由超新星迸发和引力坍缩构成的,这种坍缩将中心压缩到超越白矮星密度的原子核密度。
一旦构成,星体将不再发生热量,只跟着时刻的消逝而冷却,虽然它们仍或许经过磕碰或吸积进一步开展。大多数模型都以为中子星简直彻底由中子(电中性、质量略大于质子的亚原子粒子)组成,这些中子由正常物质中存在的电子和质子在中子星条件下结合发生。
依据泡利不相容原理所描绘,中子星遭到中子简并压力的支撑而不会进一步坍缩,正如白矮星被电子简并压所支撑以避免坍缩相同。但是,中子简并压力并不足以支撑一个超越0.7M的物体,相斥的核力在支撑大质量的中子星中起着更大的效果。假如剩余恒星的质量超越托尔曼-奥本海默-沃尔科夫极限(约2倍太阳质量),简并压力和核力将不足以支撑中子星,构成其持续坍缩构成黑洞。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3.Tarini Konchady
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