中子星是大質量恆星殘留的內核。中子星的轉速極快,假如它的射束指向地球,就會像燈塔一樣規律性地閃動,故而又被稱為脈衝星。
安裝在國際太空站上的中子星內部成分探測器(Neutron star Interior Composition Explorer,簡稱 NICER)專注於在X射線波段上對宇宙中的極端天體進行高精度探測,天文學家通過NICER,獲得了一顆編號為J0030+0451的中子星的表面細節圖。
這是一顆位於雙魚座的中子星,距離地球大約1,100光年。其直徑只有26公里,但是質量卻是太陽的1.3至1.4倍。
由於密度極大,中子星也和黑洞一樣,有極強的時空扭曲能力。所以中子星影像的直徑要稍大於它的實際直徑,因為來自它背面的一部分影像會被強大的引力彎曲到前方,進入我們的視野。
在NICER極高的X射線波段分辨率下,J0030+0451表面最令人吃驚的地方是,中子星的熱點極大地偏離了它們理應所在的位置。
熱點通常與中子星的磁極相對應。隨著中子星的自轉,熱點產生的輻射,會像燈塔一樣掃向宇宙空間。理論上,它們應該位於中子星球體的兩個半球上,分處兩極附近。
但是天文學家卻發現,J0030+0451表面的所有熱點都集中在它的一個半球,也就是它的南半球。而且它的熱點形態奇特,數量可能有三個。
研究人員發現,在這個中子星的南半球緯度較低的地方,存在著一個圓形熱點和一個狹長的月牙形熱點;而在它靠近南極的地方,可能還存在一個橢圓形的熱點。這讓天文學家大感意外。
【圖:美國太空總署;文:節錄自星空天文網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學通訊》
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