看板sky
标 题[摘录]捕捉中子星爆炸的细节
发信站铭传筑梦别境 (Sat Feb 28 00:28:30 2004)
转信站ptt!ctu-reader!ctu-peer!news.nctu!freebsd.ntu!news.ntu!news.mcu!mcubbs
加拿大多伦多大学(University of Toronto)理论天文物理研究所(Canadian
Institute for Theoretical Astrophysics,CITA)及美国航太总署(NASA)哥
达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)宇宙结构与演化研究计画
(NASA's Structure and Evolution of the Universe research program)的
科学家,日前捕捉到仅离中子星数公里远之处的气体流,旋入中子星表面引起爆
炸的所有细节。这是天文学家首度「目睹」吸积盘的内侧结构,而且还观察到结
构的即时变化。相关论文将发表在即将出版的天文物理期刊快讯(Astrophysical
Journal Letters)中。
CITA的David Ballantyne与NASA的Tod Strohmayer利用NASA的Rossi X射线计时卫
星(Rossi X-ray Timing Explorer),捕捉到离地球约25000光年、编号4U 1820
-30的中子星表面罕见的猛烈爆发,这次爆发3个小时中所释出的能量,相当於我们
太阳100年的爆发加起来的总能量,可见威力之强。爆发後,从伴星流过来、堆积
在中子星周围的气体吸积盘被爆发能量照亮,这两位天文学家从而爆发1000多秒後
,得以仔细地观察了与中子星表面相连的吸积盘结构,以及这个吸积盘内侧的瞬时
变化。Rossi卫星於1995年12月发射升空,专门观测变化快速、高能、且快速旋转的
天体,如超重黑洞(supermassive blackholes)、活跃星系核(active galactic
nuclei)、中子星(neutron stars)和毫秒波霎(millisecond pulsars)等。
从刚诞生的恒星、中子兴、黑洞,甚至是遥远的类星体,宇宙中许多天体都有吸积
盘。中子星是质量至少在太阳质量8倍以上的大质量恒星,经超新星爆炸後的核心残
余部分,直径约只有10~20公里左右(比台北市大一点点而已),但质量却相当於
太阳,因此密度非常大、表面重力非常强。若周遭恰好有伴星,伴星的表面器体会
被中子星的强大重力「掳走」,气体会旋绕在中子星周围形成所谓的「吸积盘(
accretion disk)」;也由於中子星的体积非常小,周遭的吸积盘也不见得很大,
因此即使利用功效最强的望远镜也无法解析出吸积盘的结构。中子星尚且如此,遑
论体积比中子星小更多的黑洞。
中子星约10~100公尺厚的表面主要是由氦气所组成,当吸积盘的物质落在中子星
表面,使物质密度与温度超过氦的核融合所需条件时,便会引起氦融合成碳其他重
元素的核融合反应,瞬间释出巨大能量,使外射的X射线辐射强度远大於可见光。有
的中子星每天都会发生数次这样的爆发、每次爆发会延续10秒左右。
Ballantyne所观测到的是个相当罕见的「超级爆发事件(superburst)」,比一般
的中子星爆发还强千倍以上。天文学家认为这样的超级爆发事件可能是中子星已然
是氦融合反应的「余烬」—碳,在经过数年的堆积之下,猛然点燃碳融合反应而引
起的。超级爆发事件由於更亮、持续时间更久,且发生在中子星表面与吸积盘最内
侧,因此爆发所释出的X射线使中子星表面的铁原子受激发而发出萤光(fluorescence
),Rossi卫星捕捉到铁离子的萤光光谱後,天文学家便得以估算出铁离子的温度
、运动速度与在中子星周围的位置。Strohmayer表示:从Rossi卫星的萤光光谱观
测结果,他们发现吸积盘已因热核爆炸而变形。
这是天文界至今为止,所能取得解析度最高的观测。如果不是利用光谱观测,而是
要拍摄影像的话,可能就达不到这麽精密的要求了。因此,这样的观测方法不仅可
用在中子星上,其他诸如邻近黑洞到遥远类星体、星系核心的超重黑洞等,都可以
用类似的方法去了解。
参考资料来源:
http://www.gsfc.nasa.gov/topstory/2004/0220stardisk.html
http://www.universetoday.com/am/publish/watch_neutron_star_explode.html?2322004
--
。○☆ ☆ 。○
。。○oo 希望每次的相遇 都是美丽的悸动 。。○o ☆
☆
--
o ╔╦╦╦╦╦╦╦╗o。心灵交流的桥梁 资讯传递的园地 建筑梦想的别境 o○。
。╠铭传╬筑梦别境╣ 。 ≡telnet://bbs.mcu.edu.tw≡ o
○╚╩╩╩╩╩╩╩╝○o From:61-223-141-144.HINET-IP.hi。 ○ 。。