最重“黑寡婦”中子星PSR J0952-0607吞噬其伴星
（神秘的黑寡婦地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：一顆致密的塌陷恒星幾乎粉碎并消耗了其伴星的全部質(zhì)量，并在此過(guò)程中成長(zhǎng)為迄今為止觀察到的最重中星最重的中子星。它以每秒707次的黑寡婦北京大圈外圍聯(lián)系方式（電話微信156-8194-*7106）真實(shí)上門(mén)外圍上門(mén)外圍女快速安排30分鐘到達(dá)速度自旋--使其成為銀河系中自旋速度最快的中子星之一。
天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，最重中星這顆創(chuàng)紀(jì)錄的黑寡婦中子星以2.35個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量成為迄今發(fā)現(xiàn)的最重的中子星，這有助于天文學(xué)家了解這些極度密集的最重中星天體內(nèi)部物質(zhì)的奇怪量子狀態(tài)。如果它們變得比這重得多，黑寡婦中子星就會(huì)完全坍塌并作為黑洞消失。最重中星
加州大學(xué)伯克利分校天文學(xué)特聘教授Alex Filippenko說(shuō)：“我們大致知道物質(zhì)在核密度下的黑寡婦表現(xiàn)，比如在鈾原子的最重中星原子核中。一顆中子星就像一個(gè)巨大的黑寡婦原子核，但是最重中星當(dāng)你有一個(gè)半太陽(yáng)質(zhì)量的這種東西，也就是黑寡婦大約50萬(wàn)個(gè)地球質(zhì)量的原子核都粘在一起的時(shí)候，它們將如何表現(xiàn)就一點(diǎn)也不清楚了。最重中星”
根據(jù)斯坦福大學(xué)天體物理學(xué)教授 Roger W. Romani的黑寡婦說(shuō)法，中子星的密度大得驚人，1立方英寸的重量超過(guò)100億噸。這意味著它們的核心是宇宙中除黑洞之外最密集的物質(zhì)，而黑洞是不可能研究的，因?yàn)樗鼈冸[藏在事件視界之后。因此，北京大圈外圍聯(lián)系方式（電話微信156-8194-*7106）真實(shí)上門(mén)外圍上門(mén)外圍女快速安排30分鐘到達(dá)這顆中子星，一個(gè)被命名為PSR J0952-0607的脈沖星，是地球視線范圍內(nèi)最密集的天體。
夏威夷茂納凱亞島上的10米凱克一號(hào)望遠(yuǎn)鏡的極高靈敏度使它有可能測(cè)量出中子星的質(zhì)量。它記錄了來(lái)自發(fā)著熱光的伴星的可見(jiàn)光光譜，該伴星現(xiàn)在已經(jīng)縮小到一個(gè)大型氣態(tài)行星的大小。這顆恒星位于六分儀座（Sextans）的方向，距離地球約3000光年。
2017年發(fā)現(xiàn)的PSR J0952-0607被稱為“黑寡婦”脈沖星。它們的名字是對(duì)雌性黑寡婦蜘蛛在交配后吞噬小得多的雄性蜘蛛的傾向的一種比喻。希望確立中子星/脈沖星能夠成長(zhǎng)到多大的上限， Filippenko和Romani已經(jīng)研究黑寡婦系統(tǒng)超過(guò)十年了。
Romani說(shuō)：“通過(guò)將這一測(cè)量與其他幾個(gè)‘黑寡婦’的測(cè)量相結(jié)合，我們表明中子星必須至少達(dá)到這一質(zhì)量，即2.35加減0.17太陽(yáng)質(zhì)量，”他是斯坦福大學(xué)人文與科學(xué)學(xué)院的物理學(xué)教授，也是卡夫里粒子天體物理學(xué)和宇宙學(xué)研究所的成員。“反過(guò)來(lái)，這也為在原子核中看到的幾倍密度的物質(zhì)的屬性提供了一些最強(qiáng)有力的約束。事實(shí)上，許多其他流行的致密物質(zhì)物理學(xué)模型都被這一結(jié)果所排除。”
天文學(xué)家說(shuō)，如果2.35個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量接近中子星的上限，那么其內(nèi)部很可能是中子“湯”以及上下夸克--正常質(zhì)子和中子的成分--但不是外來(lái)物質(zhì)，例如奇異夸克或高子，它們是含有奇異夸克的粒子。
"中子星的最大質(zhì)量很高，這表明它是核子及其溶解的上下夸克一直到核心的混合物，"Romani說(shuō)。"這排除了許多提議的物質(zhì)狀態(tài)，特別是那些具有奇異的內(nèi)部組成。"
Romani、Filippenko和斯坦福大學(xué)研究生Dinesh Kandel是一篇描述該團(tuán)隊(duì)結(jié)果的論文的共同作者，該論文于7月26日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通訊》上。
它們能長(zhǎng)到多大？
天體物理學(xué)家普遍認(rèn)為，當(dāng)一顆內(nèi)核大于約1.4個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的恒星在其生命末期坍縮時(shí)，會(huì)形成一個(gè)致密、緊湊的天體，其內(nèi)部處于如此高的壓力之下，所有的原子都被砸在一起，形成一片中子及其亞核成分夸克的海洋。這些中子星生來(lái)就在旋轉(zhuǎn)，雖然太過(guò)暗淡，無(wú)法在可見(jiàn)光中看到，但卻以脈沖星的形式顯示出來(lái)，發(fā)射出光束--無(wú)線電波、X射線甚至伽馬射線--在旋轉(zhuǎn)時(shí)閃耀地球，很像燈塔的旋轉(zhuǎn)光束。
"普通"脈沖星平均每秒旋轉(zhuǎn)和閃爍一次，考慮到恒星坍縮前的正常旋轉(zhuǎn)，這個(gè)速度很容易解釋。但是有些脈沖星每秒重復(fù)數(shù)百次或多達(dá)1000次，這很難解釋，除非物質(zhì)落到中子星上并使其旋轉(zhuǎn)起來(lái)。但是對(duì)于一些毫秒級(jí)的脈沖星來(lái)說(shuō)，看不到任何伴星。對(duì)孤立的毫秒脈沖星的一個(gè)可能的解釋是，每個(gè)人確實(shí)曾經(jīng)有一個(gè)伴星，但它把它剝離得一無(wú)所有。
“進(jìn)化的途徑絕對(duì)是迷人的。”Filippenko說(shuō)。“隨著伴星的演化并開(kāi)始成為一顆紅巨星，物質(zhì)溢出到中子星上，這使中子星旋轉(zhuǎn)起來(lái)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)，它現(xiàn)在變得令人難以置信的有能量，并且一股粒子風(fēng)開(kāi)始從中子星出來(lái)。然后這股風(fēng)吹到供體星上，開(kāi)始剝離物質(zhì)，隨著時(shí)間的推移，供體星的質(zhì)量下降到行星的質(zhì)量，如果再過(guò)一段時(shí)間，它就完全消失了。因此，這就是孤獨(dú)的毫秒脈沖星的形成方式。它們一開(kāi)始并不孤單--它們必須是在一對(duì)雙星中--但它們逐漸蒸發(fā)掉了它們的伴星，現(xiàn)在它們是孤獨(dú)的。”
脈沖星PSR J0952-0607和它微弱的伴星支持這個(gè)關(guān)于毫秒脈沖星的起源故事。
Romani說(shuō)：“這些類似行星的天體是正常恒星的‘殘?jiān)鼈冐暙I(xiàn)了質(zhì)量和角動(dòng)量，將它們的脈沖星伴星旋轉(zhuǎn)到毫秒周期，并在這個(gè)過(guò)程中增加了它們的質(zhì)量。”
Filippenko說(shuō)：“在一個(gè)宇宙忘恩負(fù)義的案例中，黑寡婦脈沖星吞噬了其伴星的一大部分，現(xiàn)在加熱并蒸發(fā)了伴星，使其質(zhì)量下降到行星質(zhì)量，也許會(huì)完全湮滅。”
尋找“黑寡婦”脈沖星，其中的伴星很小，但又不會(huì)小到無(wú)法探測(cè)，這是衡量中子星的少數(shù)方法之一。在這個(gè)雙星系統(tǒng)中，伴星--現(xiàn)在只有木星質(zhì)量的20倍--被中子星的質(zhì)量所扭曲，并被潮汐鎖定，類似于我們的月球被鎖定在軌道上的方式，這樣我們就只能看到一面。面向中子星的一面被加熱到大約6200開(kāi)爾文，或10700華氏度的溫度，比我們的太陽(yáng)還要熱一點(diǎn)，而且亮度剛好可以用一個(gè)大型望遠(yuǎn)鏡看到。
Filippenko和Romani在過(guò)去四年中六次將凱克一號(hào)望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)向PSR J0952-0607，每次都用低分辨率成像光譜儀進(jìn)行15分鐘的觀測(cè)，以便在脈沖星6.4小時(shí)的軌道上捕捉到這個(gè)微弱同伴的特定點(diǎn)。通過(guò)將光譜與類似太陽(yáng)的恒星的光譜相比較，他們能夠測(cè)量出伴星的軌道速度并計(jì)算出中子星的質(zhì)量。
到目前為止，F(xiàn)ilippenko和Romani已經(jīng)檢查了大約12個(gè)黑寡婦系統(tǒng)，盡管只有6個(gè)系統(tǒng)的伴星足夠明亮，可以讓他們計(jì)算出質(zhì)量。所有的中子星的質(zhì)量都比脈沖星PSR J0952-060小。他們希望研究更多的“黑寡婦”脈沖星，以及它們的“表親”：Redbacks，它的伴星質(zhì)量接近太陽(yáng)的十分之一；以及Romani稱之為T(mén)idarrens--伴星的質(zhì)量約為太陽(yáng)的百分之一--以黑寡婦蜘蛛的一個(gè)近親命名。這個(gè)物種的雄性，Tidarren sisyphoides，大約是雌性大小的1%。
“我們可以繼續(xù)尋找‘黑寡婦’和類似的中子星，它們更接近黑洞的邊緣。但是，如果我們沒(méi)有找到任何中子星，它就會(huì)使2.3個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量是真正的極限的論點(diǎn)更加緊密，超過(guò)這個(gè)極限，它們就會(huì)變成黑洞，”Filippenko說(shuō)。
Romani補(bǔ)充說(shuō)：“這正好是凱克望遠(yuǎn)鏡所能做到的極限，所以如果沒(méi)有奇妙的觀測(cè)條件，加強(qiáng)對(duì)PSR J0952-0607的測(cè)量可能要等到30米望遠(yuǎn)鏡時(shí)代。”
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（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：宇宙中密度最大的一些天體是中子星。中子星是一顆恒星變成超新星后留下的恒星核心的殘余物。唯一已知的比中子星密度大的物體是黑洞，它們以同樣的方式形成。根據(jù)即將成為超新星的恒星的質(zhì)量，其核心將成為中子星或黑洞。
中子星可能是小天體--它們通常約有12.5英里寬--但它們有很大的質(zhì)量，這就是它們?nèi)绱嗣芗脑颉Ｗ罱煳膶W(xué)家發(fā)現(xiàn)了迄今為止最重的中子星，這個(gè)怪物的重量是太陽(yáng)質(zhì)量的2.35倍，甚至比之前的紀(jì)錄保持者2.17倍的太陽(yáng)質(zhì)量還要重。這非常重要，因?yàn)樘煳膶W(xué)家想知道在中子星坍塌并變成黑洞之前它的密度能達(dá)到什么極限。
研究人員之一、加州大學(xué)伯克利分校的Alex Filippenko說(shuō)道：“我們大致知道物質(zhì)在核密度下的表現(xiàn)，如在鈾原子的原子核中。一顆中子星就像一個(gè)巨大的原子核，但當(dāng)你有一個(gè)半太陽(yáng)質(zhì)量的這種東西也就是約50萬(wàn)個(gè)地球質(zhì)量的原子核都粘在一起的時(shí)候，它們將如何表現(xiàn)就一點(diǎn)也不清楚了。”
這個(gè)被稱為PSR J0952-0607的天體在每秒旋轉(zhuǎn)707次，這使其成為了已知的旋轉(zhuǎn)最快的中子星之一。它是利用凱克天文臺(tái)觀測(cè)到的，研究報(bào)告發(fā)表在《The Astrophysical Journal Letters》上。
這顆笨重的中子星有一個(gè)灰暗的故事，因?yàn)樗谕淌善涓浇p星伙伴的物質(zhì)。它是一種被稱為黑寡婦中子星的類型，以吃自己伴侶的蜘蛛命名。從天文學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，這個(gè)天體通過(guò)引力的作用撕碎了它附近的恒星伙伴并吞噬了它的物質(zhì)、以它為食。
這個(gè)系統(tǒng)中的伴星現(xiàn)在只有木星質(zhì)量的20倍，按照恒星的標(biāo)準(zhǔn)，它非常小且它的形狀已經(jīng)被附近中子星的質(zhì)量所扭曲。另外，它還被潮汐鎖定在中子星上，這意味著有一面總是面對(duì)著它，而這一面的溫度超過(guò)華氏1萬(wàn)度。這比我們的太陽(yáng)還要熱，這使得我們有可能通過(guò)望遠(yuǎn)鏡看到這顆干枯的恒星--盡管它很小。
研究這些成長(zhǎng)到非常大質(zhì)量的黑寡婦中子星可以幫助研究人員了解中子星變成黑洞的極限。作為這組最新發(fā)現(xiàn)的一部分，研究人員提出，最近發(fā)現(xiàn)的天體可能已經(jīng)接近了這個(gè)極限，而且他們不可能找到任何質(zhì)量更大的中子星。
“我們可以繼續(xù)尋找黑寡婦和類似的中子星，它們甚至更接近黑洞的邊緣，”Filippenko說(shuō)道，“但如果我們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何中子星，它就會(huì)使2.3個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量是真正的極限這一論點(diǎn)變得更加嚴(yán)密，超過(guò)這個(gè)極限它們就會(huì)變成黑洞。”