“黑寡妇”脉冲星吞灭相伴褐矮星加拿大的一支天文学家团队对距离地球

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加拿大的一支天文学家团队对距离地球6500光年远的一颗脉冲星进行了迄今为止最为精确的测量，在天文史上最高精度的测量相当于从地球上的望远镜看到冥王星表面的一只跳蚤。不同凡响的观测利用了一对恒星遗骸的几何和物理特性，在相互绕转的一对恒星遗骸中，其中一颗是冷的、轻量级的天体，它被称为褐矮星；另一颗是热的、重量级的脉冲星。这一双星系中的褐矮星有彗星一样的气体慧尾，被脉冲星吸取的气体“彗尾”起到“唤醒”的作用；双星系中的脉冲星是一颗奇异的、快速旋转的星体。褐矮星和它周围的气体围绕脉冲星旋转，当它经过脉冲星的前方时，从我们地球的望远镜看来，产生了一种放大镜的作用。

罗伯特?曼因是发表在5月24日一期《自然》杂志上论文的主要作者，是多伦多大学天文学和天体物理学系的博士生，他和来自多伦多大学敦塔普天文学和天体物理学研究所、加拿大理论天体物理研究所、加拿大圆周物理研究所的同事共同合作，精确测量了一颗快速旋转脉冲星的周期，它每秒旋转600次，脉冲星从它表面的两个“热点”喷发出强烈的辐射，当脉冲星的两道辐射束周期性地扫过地球时，地球上的射电望远镜接收到脉冲星的辐射光束。褐矮星的直径是我们太阳的大约三分之一，它与脉冲星的距离大约是200万公里，相当于地球到月球距离的5倍，它围绕主脉冲星旋转一周仅需9个小时，由于距离太近，脉冲星对它的伴随褐矮星产生了“潮汐锁定”，这颗褐矮星的一面总是朝向主星，另一面则总是背向主星，脉冲星对褐矮星的这种作用就像地球对月球产生的“潮汐锁定”，月球的一面总是对着地球，另一面则总是背着地球。

由于距离太近，褐矮星受到来自它更小同伴脉冲星辐射的强烈冲击，朝向脉冲星的一面经过辐射加热，相对冷的褐矮星表面温度上升到大约6000度，相当于我们太阳表面的温度。脉冲星的“死亡辐射”将它的伴星推入死亡的境地，这类双星系中的主脉冲星被天体物理学家称之为“黑寡妇”，这种称呼与一种“黑寡妇”蜘蛛吞吃它的伴侣有关。脉冲星在合适的条件下能够吞噬伴随矮星的气体物质，甚至将整个矮星吞入腹中。曼因和他的同事将这颗脉冲星命名为PSR B1957+20 ，它可能是迄今观测的最大质量的恒星遗骸，精确测量它的质量将帮助科学家理解中子星的质量界限，超过了质量的界限，中子星可能继续塌缩为一个太空的霸主——黑洞。

取得一种难以置信的观测精确度，这不仅对脉冲星的研究而言是必须的条件，而且能够提供一种了解所谓快速射电暴（FRBs）的线索。近来年，天文学家对快速射电暴的天文现象产生了浓厚兴趣。可以通过透镜原理放大中子星的脉冲信号，同样，可以通过透镜原理放大快速射电暴的信号，褐矮星和它周围的气体物质充当了透镜的功能，同样，在快速射电暴的情形中，主星系内的等离子体发挥了透镜的作用。重复性的射电暴和周期性的脉冲都能通过透镜效应放大信号。集结了加拿大大学和研究机构的优秀天文学家，这支天文团队使用了阿雷西博射电望远镜天文台的观测数据，这些观测数据来自2017年12月之前，他们在下一阶段的研究中会使用更多更新的观测数据。

科普编译：2018-5-25

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The pulsar PSR B1957+20 is seen in the background through the cloud of gas enveloping its brown dwarf star companion.