也许中子星的'小故障'因为它们充满了汤

当您的计算机出现故障时,屏幕可能会冻结几秒钟,然后快速跳过以进行自我纠正。当一颗中子星出现故障时,会发生同样的事情 – 除此之外,在这种情况下,屏幕是一个旋转的磁场,是地球大小的 3万亿倍。

中子星 – 密集的,快速旋转的曾经巨大的恒星尸体,它们的质量约为太阳质量的 1.5倍,直径大约与曼哈顿一样长 – 总是令人费解。但大约有5%的中子星被称为“故障”,或者在减速到正常速度之前没有明显的原因突然旋转得更快,这一点特别奇怪。

是什么原因导致一些中子星每隔几年可靠地出现几秒钟,而其他中子似乎永远不会失败?科学家已经提出了十几个不同的模型来尝试回答这个问题,但距离达成共识还有几年之久。现在,昨天(8月12日)在“ 自然天文学 ”杂志上发表的一篇论文重新分析了2016年的一个明星故障,为这一现象提供了一个全新的视角 – 而新的方法涉及到汤(更多内容在一分钟内)。

对于这篇论文,研究人员观察了一颗叫做Vela脉冲星的附近中子星,它从地球旋转了大约1000 光年,通常每秒旋转大约11次。(脉冲星是一颗中子星,它旋转得如此之快,当用地球射电望远镜观察时,它的磁场看起来就像一个闪光灯一样脉冲。)Vela,一颗致密的死星,以每三年可靠的毛刺而闻名,或者所以,它最近在2016年被加速了。

通过仔细分析2016年的小故障,研究人员发现Vela的旋转在三个不同的阶段发生了变化。首先,旋转速度大幅减慢了几秒钟; 然后,它成倍地加速了大约12秒,然后在一分钟后最终慢慢恢复到正常速度。

该研究的作者所述,这些不同的相表明,中子星具有有助于毛刺三个内部组件:连接成格子状离子的刚性外壳中,形成星形的流体内壳自由浮动中子横摇“汤”,和一个由质子,中子和可能更奇特的粒子组成的超致密核心。(没有人真正知道中子星的中心是什么。)

通常,研究人员写道,恒星的所有三层应该以不同的速度彼此独立地旋转 – 然而,在故障期间,不同的部件可能以不寻常的方式相互夹紧。根据一个模型,当中间层的中间层与较慢移动的地壳耦合,向外传递其动量并使恒星脉动更快时,它就开始了。然而,不久,恒星核心的稠密流体锁定在中间层上,再次减慢了一切。

作者写道,这种解释符合Vela的小故障行为。然而,明星的最初放缓阶段是另一个故事。据主要研究作者,澳大利亚墨尔本莫纳什大学助理讲师格雷格阿什顿介绍,维拉2016年的放缓是“这一现象首次出现在一个闪亮的明星身上”。

“我们实际上不知道为什么会这样,”阿什顿在一份声明中说。

这种初步放缓可能是导致所有中子星故障的一种触发事件; 然而,由于现在没有其他数据支持这一假设,减速可能很容易成为一次性异常。你甚至可以把这个发现称为故障……但是不要让事情过于复杂。

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