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(2022-05-08 12:43:56)
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一颗脉冲星正在将一条7光年长的反物质流发射进太空
Phil Plait
Thu, May 5, 2022, 9:00 PM
有一句我已经看到被用在这里和那里的格言，“大自然从来不画一条直线”。
原来是这仅几乎是真的，因为有时它确实如此，或者非常接近。例如，一颗只有几十公里跨度的微小恒星BB已经射出了一束相当笔直的蹒跚了一个惊人的7光年------70万亿公里的物质和反物质光束！
那是…很长。甚至从我们的1600光年的距离这个光束是在天空上满月的一半。真的很长。
脉冲星PSR J2030 + 4415发射一个粒子风（蓝色显示X射线），吹向恒星之间的气体（红色显示氢），随它移动在空间中创造一个弓形波。
在中心的罪魁祸首或者说这种现象的真的一端是一颗名为PSR J2030+4415的脉冲星。脉冲星是中子星，是一颗作为超新星爆炸的大质量恒星核的令人难以置信密的尸体。恒星的外层被炸掉，但核本身坍塌。如果核有小于太阳的质量的三倍的质量，它将成为一个大约20公里宽的中子球。这使得它超致密，它的一立方厘米------一个六面骰子的大小------将有一个约为1亿吨的质量，宛如你把美国的每辆车都压碎一样直到它们一起是一块方糖的大小。
中子星是令人难以置信的小和密，将太阳的质量包装成一个只有几公里跨度的球。这件艺术品描绘一个与曼哈顿的相比。 Credit: NASA's Goddard Space Flight Center
中子星倾向于快速的自旋，并且有强大的可能比地球的强数万亿倍的磁场。这设置了很多不同的现象，一个是这为令人难以置信的从恒星的磁极中爆炸的强辐射束提供动力，由于中子星像一对灯塔光束一样旋转这在天空中横扫。当这些光束经过地球时我们看到一个光点，一个脉冲，因此被称为脉冲星。
脉冲星还吹出一股非常强大的带电亚原子粒子风，这些粒子被可笑的过度肌肉化的磁场加速。粒子以光速的一个很大分数移出。如果脉冲星周围的恒星之间漂浮着气体，这种风就会猛烈撞击它，并创造一个膨胀的气体气泡。如果脉冲星相对于该气体移动，气泡实际上更像是一个弓波，就像船头随它移动创造的水中的波一样。
脉冲星PSR J2030+4415最近爆发了它自身的弓波，使允许它的强大的磁场与银河系的磁场相连。这造成电子和正电子以高速喷出，然后在一个延伸7光年的长光束中发射X射线（蓝色指向右下角）。这里只显示了光束的一部分，它远远超出了此图像的大小。.
这正是在几个脉冲星上被看到的，包括PSR J2030 + 4415。但在这种情况下，它变得有点更复杂。由于某种原因，脉冲星前方的膨胀波停滞了，脉冲星的向前运动实际上使它突破这个波的波前。过去10年左右的观察表明这种突破只发生在大约20-30年前！从那时起，一个新的泡泡一直在形成，一个小的泡泡在弓波的尖端膨胀。
这就是乐趣所在。恒星之间的称为星际介质的气体也有一个与之相关的磁场。这个磁场非常弱，大约是地球磁场的1/50000，但它延伸了很广的距离，因此它对气体有一个很大的影响。.
当脉冲星突破它自己的弓波时，它的磁场可以直接与周围气体的磁场连接。像这样的相互作用是极端复杂的，但最终这造成一个泄漏，就像在高压软管上刺穿一个洞一样。来自脉冲星风的亚原子粒子从这个洞中射出，并以大约光速的1/3尖叫着离开，移动进入星际介质。
在X射线中，脉冲星细丝被看到伸展了一个惊人的7光年。白色框表示上面光学光图像的大小.
随它们这样做，它们与气体的磁场线相互作用。带电粒子像一个电线上的珠子一样环绕磁场线自旋转，当它们旋转时它们发出辐射。在这些粒子以X射线的形式出现的能量，钱德拉X射线天文台的观测视力这个为串在一条7光年长的直线上的小光团。从某种意义上说，它们正在点亮一根细丝，银河系中的一条磁场线，就像一根绳子上的圣诞灯一样。
在这种情况下粒子都是电子和它们被称为正电子的反物质对手，它们就像电子一样，但有一个正电荷。
因此，我们在这里看到的是一个脉冲星驱动的星系磁场聚焦的物质和反物质的延伸了70万亿公里的束，并且足够大，只要我们的眼睛能看到X射线我们就可以用眼睛看到它。这刚好酷的。
碰巧的是，最近一直有一些显示比预期的鉴于我们知道关于能创造它们的天体物理来源撞击地球大气层的反物质正电子的更多观测------ 需要明确的是这不是一个危险，因为它是一个很小的量，但它仍然很诡异。脉冲星以这种方式将它们泄漏进星系磁场可以解释这种过剩。这毕竟还不清楚，但这是一个有趣的想法。.
宇宙是一个惊人的地方，拥有令人难以置信的天体，充满有巨大的力量，能创造既奇怪又可以理解的机制和结构......如果你知道正确的数学和物理。宇宙并不让我们很容易的来弄清楚这些事情，但然后这是它的乐趣的一部分。
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