科學家利用一個簡單模型探究宇宙神秘X射線餘輝來源

據外媒報道,短伽馬射線暴是極其明亮的高能光爆發,持續幾秒鐘。在許多這樣的爆發中,有一種神秘的物質被留下:一種長時間的輻射“餘輝”,這當中包括X射線。儘管許多科學家經過多年的努力,我們仍不知道這種餘輝來自哪裡。

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在最近發表在《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》上的論文中,研究人員對一個簡單的模型進行了研究。該模型提出了一個旋轉中子星–一個大質量超巨星的極其密集的塌陷核心–是一種長時間的X射線餘輝背後的引擎,被叫做X射線高原。通過利用六個帶有X射線高原的短伽馬射線暴樣本,研究人員研究了中子星及圍繞它的神秘殘餘物的特性。

據悉,研究人員使用的模型受到了年輕超新星殘餘物的啟發。雖然短伽馬射線暴和超新星的殘餘物有着許多不同之處,但來自旋轉中子星的能量驅動具有相同的基本物理學。因此,如果短伽馬射線暴的殘餘物是一顆中子星,那麼它一定具有跟超新星殘餘物類似的能量流出。

據了解,科學家借用以前的短伽馬射線暴模型的基本物理學來預測X射線高原的光度和持續時間。對於每個短伽馬射線暴,結果表明,殘餘的中子星是一個毫秒級的磁星:一個具有特彆強大磁場的中子星。所有已知的磁星都擁有一個非常緩慢的旋轉頻率;同樣,所有觀察到的具有毫秒級自旋的中子星都擁有弱磁場。觀測中的這種差距並不令人驚訝,因為恆星的磁場將旋轉能量轉化為電磁能。對於一個磁星強度的磁場來說,這個過程發生的時間從幾秒到幾天不等–而這正好是大多數X射線高原的持續時間。

這一研究是科學家們首次嘗試用這種模型來推測X射線餘輝的來源。隨着模型的成熟和進一步數據的收集,他們將能對X射線高原的來源作出更有力的結論,並且如果夠幸運的話,還能發現這些神秘的殘餘物是什麼。

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