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(2023-12-02 10:43:15)
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在大规模拖行中发现了300颗伽马射线爆炸中子星------一些是“蜘蛛脉冲星”
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2023/12/2
在新发现的脉冲星的庞大目录中隐藏的是几颗“蜘蛛脉冲星”，即吞噬它们的伴星的中子星。
标有脉冲星位置的从上到下的银河系描画。 (Image credit: U.S. Naval Research Laboratory)
费米伽马射线太空望远镜已经发现了大约300颗快速旋转的中子星。每个新发现的天体都像一个宇宙灯塔一样跨宇宙扫过两束辐射。
众所周知这些中子星每秒旋转数百次，被特别的称为毫秒脉冲星，先于2008年费米发射人类晓知这种天体的例子不到十个。它们是特别值得注意的，因为它们炸出一种被称为伽马射线的高能电磁辐射。此外，在这群之前从未见过的中子星内是几颗所谓的“蜘蛛脉冲星”。据信它们会吞噬它们的伴星（任何与它们锁定在轨道上的恒星），就像黑寡妇蜘蛛吞噬它们的配偶一样。
海军研究实验室天体物理学家马修克尔在一份声明中说，“关于我们一直用这些伽马射线能够来探测到多少毫秒脉冲星是非常兴奋的，这些高速毫秒脉冲星现在是自然界最精确的计时器之一”。
克尔正在指的“计时器”是毫秒脉冲星的精确周期性旋转多意味着它们能被用作深空事件的计时机制。它们有效的充当宇宙时钟，展示所谓的“脉冲星定时阵列”。
像所有中子星一样，当大质量恒星达到它们的用于核聚变的燃料供应结束时快速旋转的毫秒脉冲星诞生。这阻止来自恒星核流出的能量------数十亿年来已经帮助支持它们免受它们自身引力的向内力。
然后，这些垂死恒星的外部物质在一个巨大的超新星爆炸中被吹走，而它们的在太阳的一到两倍之间的核质量被压成大约12英里（20公里）的宽度。在醒悟恒星毁灭中，有时会诞生一颗中子星。
原始恒星的尺寸减小产生我们在中子星中发现的极端特征，例如富含中子密度如此之大以至于一汤匙的中子在地球上重达10亿吨的物质，磁场如此强烈它们炸出费米能探测为周期性脉冲的伽马射线束。直径中的快速减小也加速中子星的自转，类似于一个溜冰者收回他们的手臂加快旋转速度。
随它们年老，中子星速度减慢下来。反过来，它们的磁场减弱，它们开始更慢旋转。然而，当这些异域的死星存在于双星系统中时它们能够获得第二次风。
克尔说，“我们能够来研究这些最初是双星系统中的年轻脉冲星的天体，就像一个旋转的陀螺一样它们最终放慢了速度变得惰性的。在过去的数亿年里，它们的双星伴星将物质倾倒在它们身上，造成它们的速度再次增加，非常急剧的而且比以前快得多，将这些脉冲星'循环'成毫秒脉冲星”。
艺术家的费米伽马射线太空望远镜的概念。
狩猎宇宙蜘蛛
这些新的脉冲星发现的一个迷人方面是其中许多是“蜘蛛脉冲星”的事实。这些中子星之所以如此命名是因为它们像后交配的黑寡妇一样吞噬它们的双星伴星。
乔治梅森大学的科学家、发现团队成员梅根·德塞萨尔在声明中说，“蜘蛛脉冲星是以吃它们的更小伴侣的蛛形纲动物命名的，当一颗中子星和它的双星伴星彼此是非常接近时某些类似的事情能发生，毫秒脉冲星的'循环'过程有点被带走”。
“来自脉冲星的强烈辐射和粒子风吃掉另一颗恒星的表面，造成一个蒸发物质的毛绒绒球”。
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费米比其他射电望远镜更善于发现这些蜘蛛脉冲星，因为当脉冲星束穿过被吞噬的恒星的残骸时来自中子星的无线电波有时被阻挡。然而，高能伽马射线（费米的专长）能够穿透恒星残骸。
德塞萨尔说，“虽然蜘蛛系统在伽马射线中内在的更亮，但研究它们将帮助我们了解它们的起源以及我们已经用费米发现的财富”。
如何使用一个宇宙钟
最近毫秒脉冲星被作为精确宇宙时钟使用的一个例子是测量被低频引力波通过造成的微小时间波动------在空时中由遥远的黑洞合并和中子星碰撞发动的微小涟漪。
海军研究实验室国家研究委员会研究助理桑克福科罗马贴在声明中说，“这些是如此令人兴奋的结果，这些低频引力波允许我们来窥视进大质量星系的中心并更好地了解它们如何被形成”。
脉冲星定时阵列将来也可被用于导航目的，快速旋转的中子星对超越地球表面以外引导起宇宙GPS系统的角色。然而，要做到这一点，研究人员将需要来约束这种脉冲星的稳定性，某些这一发现可能会帮助的事情。
一篇关于300颗新中子星的论文11月27日被发表在
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