神秘的“磁星”很可能在逃逸恒星的帮助下形成

对一颗逃逸恒星的探测可能解释了一个巨大的天体如何变成一个致密的、磁性极强的磁星,而不是坍缩成一个黑洞

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一个遥远星团中一颗“逃逸”的恒星可能解释了为什么一个巨大的超新星没有坍缩成黑洞,而是留下了一个残余天体。

这一发现解释了在距离地球约16,000光年的韦斯特兰1星团中存在着一颗磁星——一种不仅高度致密而且磁性极强的奇异天体。磁星是一种罕见的中子星类型,是在超新星爆炸后留下的。它们也因其向宇宙发送伽马射线辐射的“星震”而闻名。您可以在Space.com上观看有关磁星的视频

磁星CXOU J164710.2-455216已经为人所知一段时间了,但令天文学家困惑的是,它如何从一颗可能比太阳质量大40倍的爆炸恒星中形成。在这样的质量下,除了一个黑洞之外,什么都不应该在内爆后留下。[太空中十大最奇异的物体]


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寻找一颗逃逸恒星

多年前,天文学家提出,磁星是由两颗在非常紧凑的排列中相互环绕的巨大恒星的引力形成的,其系统小到足以容纳在地球绕太阳运行的轨道内。然而,该理论需要找到一颗伴星。

这项新的研究寻找任何可能在超新星爆炸中被抛出原轨道的“逃逸”恒星。一个候选者——韦斯特兰1-5——的行为完全符合预测。

“这颗恒星不仅具有如果它是从超新星爆炸中反弹出来所预期的速度,而且其低质量、高光度和富含碳的组合似乎不可能在单颗恒星中复制——这是一个确凿的证据,表明它一定最初是与双星伴星一起形成的,”开放大学的天文学家、这项新研究的合著者本·里奇说。

双重麻烦

利用这些信息,天文学家重建了磁星的历史,并得出结论,这些天体很可能只在双星系统中形成。

故事开始于双星系统中质量较大的恒星开始燃烧掉其最后的燃料时。它的外层脱落并转移到伴星——未来的磁星。伴星加速了它的旋转,这被认为是磁星高磁场的关键。

最终,伴星变得如此巨大,以至于它脱落了那些外层。大部分物质泄漏到太空中,但有些物质再次聚集在原来的恒星上——形成了一种独特的化学特征。正是这第二次“质量转移”阻止了伴星在内爆时变成黑洞。

关于这项研究的论文将发表在《天文学与天体物理学》期刊上,由开放大学的西蒙·克拉克领导。

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Elizabeth Howell (she/her), Ph.D., is a staff writer in the spaceflight channel since 2022 covering diversity, education and gaming as well. She was contributing writer for Space.com for 10 years before joining full-time.

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