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日期: 2025-11-18 | 來源: 大紀元 | 有0人參與評論 | 字體: 小 中 大
近期,歐洲太空總署通過太空儀器,意外捕捉到壹股來自中子星的奇異星風。它並非預期的高速噴射,而是緩慢且成霧狀。該發現挑戰傳統的太空物理學,更展示中子星周圍吸積盤的溫度,可能是決定宇宙能量如何流動的關鍵。
這項觀測來自於“X射線成像與光譜儀”(XRISM)任務團隊,是由日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)牽頭,與美國太空總署(NASA)和歐洲太空總署(ESA)共同合作,專門用來觀測宇宙黑洞、中子星與其它星體。
XRISM團隊專門使用兩台設備,壹台名為“Resolve”的X射線量能器,用於測量單個X射線光子的能量,能提供前所未有的能量分辨率(儀器區分X射線的顏色能力),以及壹台名為“Xtend”的廣角X射線CCD相機,用於對周圍區域進行成像。
研究人員用Resolve儀器觀測了中子星“GX13+1”,GX13+1曾經是更大的恒星爆炸後留下的致密殘骸。GX13+1發出明亮的X射線,這些X射線來自壹個超高溫物質組成的“吸積盤”。該吸積盤螺旋式地向內移動,在撞擊中子星表面時,其強大的流動也會引發外向的星風,進而影響周圍空間。
“吸積盤”是指壹團物質繞著中心天體(黑洞、中子星、白矮星或年輕恒星)高速旋轉,由於高速碰撞與摩擦,產生大量熱與光,形成壹個明亮的盤狀結構。吸積盤在強引力環境下普遍產生星風,這種風通常會在壹些黑洞和中子星中出現。
這次研究團隊專家選擇GX13+1,是因為它周圍發生的物理過程,可能與超大質量黑洞周圍的過程相似。因此,團隊選擇這顆中子星系統作為更近、更明亮的目標,以便清晰揭示其潛在的物理機制。
事實上,中子星產生的星風不僅僅是宇宙奇觀,更可能驅動宇宙大規模演化。原因是類似的星風,也會從星系中心的超大質量黑洞系統吹出。它們的威力足以壓縮巨大的分子雲,觸發恒星誕生,也可以加熱驅散這些分子雲,阻止或抑制恒星的形成。
不過,研究團隊觀察到,GX13+1中子星周圍吸積盤噴射的星風,與超大質量黑洞附近的星風有著天壤之別。先前XRISM觀測到的愛丁頓極限(Eddington limit)超大質量黑洞外流,是速度極高的團塊狀強風,相較之下GX13+1的外流速度則顯得緩慢、平滑且如同霧氣。
數據顯示,GX13+1外流的風速接近每小時100萬公裡,而愛丁頓超大質量黑洞周圍產生的風速可超過每小時2億公裡,其速度是光速的20%到30%。
該現象挑戰了星風如何形成,以及如何重塑周圍環境的理論,原因是兩者明明都來自接近“愛丁頓極限”系統。對此,研究人員提出疑問,如果這些風真的只是由輻射壓力驅動的,為什麼它們會不同呢?他們認為,答案可能在中心天體周圍吸積盤的“溫度”。
超大質量黑洞周圍的吸積盤,往往比擁有中子星或黑洞恒星級系統中的吸積盤溫度更低。
他們認為,雖然超大質量黑洞周圍吸積盤的亮度極高,但體積龐大導致能量分散在廣闊區域,使溫度相對較低,其輻射峰值主要集中在紫外線波段。相比之下,像中子星這類恒星質量系統的吸積盤,體積小能量集中,溫度更高,因此主要以產生X射線為主。
“恒星質量系統”是指質量約在100個太陽質量以內的天體系統,通常是指低質量X射線雙星(LMXBs)、中子星系統(脈沖星、磁星、吸積中子星)、恒星質量黑洞雙星與吸積白矮星。
研究人員解釋,紫外線比X射線更容易與物質相互作用,而這種差異使得紫外線能夠更有效地推動物質,這也許是超大質量黑洞附近,為什麼能觀測到高速星風的主要原因。
他們表示,如果這種解釋成立,它將完善科學家對極端環境下能量和物質交換的理解,也有助於闡明這些過程如何影響星系的形成,以及宇宙整體的演化。
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