迄今最重中子星现身

科技日报记者 刘霞

美国科学家称，他们发现了迄今最重的中子星J0740+6620，其间隔地球约4600光年，直径约25公里，质量约为2.17倍太阳质量。

中国科学院国家天文台研讨员张承民对科技日报记者表明，这次最大脉冲星质量准确测定有两方面含义：一是奠定新的脉冲星质量极限；二是进一步研讨中子星与白矮星体系的引力波辐射。

美国科学家表明，他们发现了迄今最重的中子星。图片来历：物理学家组织网

迄今最重中子星“现身”

据美国太空网9月16日报导，J0740+6620是一颗快速旋转的中子星——脉冲星。脉冲星从磁极发射出两束无线电波，因而得名。详细而言，J0740+6620是一个滚动周期只要不到3毫秒的脉冲星，等价于每秒旋转数百圈。

天文学家经过一种名为“引力时间推迟效应”（Shapiro Delay）的现象丈量了这颗脉冲星的质量， 其研讨结果发表于9月16日出书的《天然·天文学》杂志。

这一办法的原理如下：脉冲星与其白矮星伴星（一颗与中子星盘绕轨迹运转的小而细密的星体）的引力会歪曲它周围的时空结构，而这种歪曲程度与白矮星的质量成份额。从地球的视点看，脉冲星经过白矮星与地球连线时，这种歪曲会让脉冲星宣布的脉冲推迟数千万分之一秒。科学家能够经过丈量这些推迟计算出白矮星的质量，然后，经过剖析脉冲星和白矮星彼此盘绕的方法，估算出脉冲星的质量。

既奥秘又诱人

中子星为“何方神圣”呢？

中子星和黑洞相同，都是死于超新星迸发的恒星的“尸身”。当一颗大于8个太阳的恒星演化晚期超新星迸发时，其内核会在本身引力的效果下崩塌。假如其内核的质量满足大到25个太阳质量，它可能会构成一个连光都无法逃脱的黑洞；假如内核质量较小，8-25个太阳，将构成一颗中子星。之所以被命名为中子星，是因为其引力满足强壮，能够把质子和电子压碎构成中子。

研讨报告首要作者、美国国家射电天文台的桑科福尔·克罗玛蒂在一份声明中说：“中子星既奥秘又诱人，这些城市巨细的物体本质上是巨大的原子核。”

中子星一般很小，直径约为20公里左右，但它们的密度极大。中子星的质量一般和太阳的质量差不多。研讨人员称，一块方糖巨细的中子星的质量约为1亿吨，相当于整个人类70亿人口的质量，这使中子星成为除了黑洞外世界中最细密的物体。

迷雾重重

虽然科学家们研讨中子星已有几十年，但仍有许多疑团有待揭开。例如，在中子星内部存在令人难以置信的压力，这会将中子分解成更小的亚原子粒子夸克组成的汤吗？引力打败物质并构成黑洞的临界点是多少？

研讨报告编撰者之一、西弗吉尼亚大学的莫拉 麦克劳克林在另一份声明中说：“这些星体十分独特，咱们不知道它们由什么构成，一个真实重要的问题是，一颗这样的星终究能够有多重？”

最新研讨合著者、美国国家射电天文台天文学家斯科特·塞姆也表明：“中子星有一个临界点，超越这个临界点，引力会打败中子反抗其进一步坍缩的才能，使其塌缩成黑洞。咱们发现的每一颗质量最大的中子星都让咱们更挨近于确认那个临界点，并协助咱们了解物质在这些令人难以置信的密度下的物理学。”

麦克劳克林表明，这一发现是他们使用坐落西弗吉尼亚州的绿岸射电望远镜寻觅引力波时偶尔发现的，“咱们正试图勘探来自脉冲星的引力波，为做到这一点，咱们需求观测很多毫秒脉冲星。”

张承民说：“准确丈量中子星质量是比较困难的，这需求双星体系，罢了发现的双星脉冲星体系数目不到300个，其间大约80个脉冲星质量被丈量，平均值在1.4倍太阳质量，所以这次2.17个太阳质量的毫秒脉冲星是最大的准确丈量星体，挨近因为本身引力塌缩构成黑洞的质量极限——3.2倍太阳质量。如此高的质量，其星体内部核物质状况必定独特，可是因为脉冲星的半径有待于准确决议，所以还不能判别其物质成分。”

张承民持续表明，此外，丈量脉冲星质量需求使用爱因斯坦的广义相对论效应，比方“引力时间推迟效应”，这能够准确测定轨迹参数，进一步堆集数据查验引力波导致的轨迹缩短。所以，这次最大脉冲星质量准确测定有两方面含义：一是奠定新的脉冲星质量极限；二是进一步研讨中子星与白矮星体系的引力波辐射。此前只在双中子星体系完成引力波的丈量。

来历：科技日报

修改：李俊霞（实习）

审阅：王小龙