摘要:龙虾眼卫星爱因斯坦探测器捕获了一对非常难以捉摸的天体的X射线闪光灯。这一发现开辟了一种新的方式来探索巨大的恒星如何相互作用和发展,从而确认了使命揭露天空中短暂的X射线源的独特力量。...
奇怪的天体夫妇由一个大的热星组成,比我们的太阳大10倍以上,一个小的紧凑型白色矮人,质量与我们的恒星相似。到目前为止,只有少数这些系统已经找到。这是科学家第一次可以从最初突然的爆发到它褪色的X射线灯。
2024年5月27日,爱因斯坦探测器上的宽田X射线望远镜(WXT)发现了来自我们邻居银河系中的X射线,即小麦哲伦云(SMC)。为了发现这个新的天体信标的起源,标有EP J0052,科学家将爱因斯坦探针的后续X射线望远镜指向了该方向。
WXT的观察结果还触发了NASA的迅速X射线望远镜指向新发现的对象。 ESA的XMM-Newton在后18天进行了跟进。
“当我们在SMC中遇到这个新的X射线灯景点时,我们正在追逐短暂的来源。我们意识到我们正在研究一些不寻常的事物,只有爱因斯坦·探测器才能抓住。”太空科学研究所(ICE-CSIC)(ICE-CSIC)的博士后研究员Alessio Marino说。
“这是因为,在当前监视X射线天空的望远镜中,WXT是唯一可以看到具有足够灵敏度的能量X射线较低的人,可以吸引新的来源。”
最初,科学家认为EP J0052可能是X射线照射的众所周知的二元系统。这些对由一颗中子星组成,吞噬了一个巨大的恒星伴侣的材料。但是,数据中有一些故事讲述了一个不同的故事……
罕见的发现
得益于爱因斯坦(Einstein)的探测器从最初的闪光灯开始捕获新来源,科学家可以分析来自不同仪器的数据批次。他们检查了在六天内在X射线波长范围内的光变化,并嘲笑了爆炸材料中存在的一些元素,例如氮,氧气和霓虹灯。该分析提供了至关重要的线索。
Alessio解释说:“我们很快了解到,我们正在处理一对非常难以捉摸的天体夫妇的罕见发现。” “不寻常的二人组由一个巨大的恒星组成,我们称之为恒星,重量为太阳的12倍,而恒星的“尸体”被称为白色矮人,一个紧凑而超密的物体,其质量类似于我们的恒星。”
两颗恒星彼此紧密相处,白色矮人的强烈重力场从其同伴中提取至关重要。随着越来越多的材料(主要是氢)在紧凑的物体上下雨,其强力压缩了它,直到启动失控的核爆炸。这会在从可见光到紫外线和X射线的各种波长中产生明亮的光线。
乍一看,这个二人组的存在令人困惑。大型类型的恒星通过其核燃料储备快速燃烧。他们的生活凶猛而短,跨越约2000万年。它的伴侣(通常)是一颗与我们太阳相似的恒星的倒塌残留物,该恒星将孤立地活了数十亿年。
由于二进制恒星通常在一起形成,因此所谓的短恒星如何仍然闪闪发光,而据称长寿的恒星已经死亡?
有一个解释。
两个星星的故事
科学家认为,这对夫妇开始在一起,是一对匹配的二进制对,由两个相当大的明星组成,比我们的太阳高出六倍,八倍。
这位较大的恒星早些时候用尽了核燃料,并开始扩展,使其同伴脱颖而出。首先,同伴将其膨胀的外层的气体拔进去。然后,其剩余的外壳被弹出,形成了两颗恒星的信封,后来变成了圆盘,最后溶解了。
到这部戏的结尾,这位伴侣的明星已经成长为太阳的质量的12倍,而另一个的核心却崩溃了,成为一个刚好超过一个太阳能质量的白色矮人。现在,轮到白色矮人可以从Be Star的外层窃取和吞噬材料。
“这项研究为我们提供了对恒星进化阶段很少观察到的新见解,这是两颗恒星中必须发生的复杂材料交换的结果,” Ashley Chrimes,ESA研究员和X射线天文学家Ashley Chrimes说道。 “看到一对巨大的恒星如何产生如此有趣的结果,这真是令人着迷。”
ESA的XMM Newton Mission在EP J0052的方向上进行了后续观察,在Einstein Proce的第一个观察之后18天不再看到信号。这设定了耀斑持续时间的限制,表明它相对简短。
短爆发的持续时间以及霓虹灯和氧气的存在,暗示了一种相当沉重的白色矮人,可能比太阳高20%。它的质量接近称为Chandrasekhar极限的水平,高于该限制,恒星将继续爆炸,并成为更密集的中子星,或者作为超新星爆炸。
改变游戏的监视器
“从低能的X射线射线最好观察到的蓝白矮人二人组的爆发非常困难。爱因斯坦探针的出现为Erik Kuulkers,Erik Kuulkers,Esa Project Project Scientist for Einstein Probe提供了独特的机会,可以发现这些短暂的来源并测试我们对大型恒星进化的理解。
“这一发现展示了此任务改变游戏规则的能力。”
关于爱因斯坦探测器
爱因斯坦·探测器(Einstein Poope)是中国科学院(CAS)与欧洲航天局(ESA),马克斯 - 普朗克 - 内地物理学(MPE)(德国)和法国中心国家中心(CNE)合作的任务。它于2024年1月9日从中国的Xichang卫星发射中心发射,并提供两种乐器。宽场X射线望远镜(WXT)不断监视着大部分天空,以实现意外的X射线,而后续X射线望远镜(FXT)则可以在WXT找到的X射线源中供您使用,以更详细的外观。