厦大团队发现独特中子星 该天体距离地球约1037光年

莆田安福市场报道：http://www.anfu5555.com   作者：安福市场    时间：2022年11月06日

中子星“隐士”

  大质量恒星

  生命周期完毕后

  中心留下的

  细密天体

  在众多的国际中，有一种一直被忽视的奥秘天体——中子星。从学名上说，中子星是质量为8至25倍太阳质量的恒星完毕其生命周期后中心留下的细密天体，中子星星族记录了大质量恒星的质量分布、演化前史、银河系金属增丰等要害信息，例如，有人以为，地球上的黄金有或许由中子星的碰撞产生。依据恒星演化理论，银河系中存在数十亿颗中子星。

  在天体中，中子星是个小不点，它的直径一般只要二十公里左右，但它却具有 “恐惧的密度”——一立方厘米的中子星就能达到上亿吨，等价于整个喜马拉雅山的质量。

  跟着科学技术的发展，地理学家们对于中子星的探求也如火如荼地展开着，他们期望经过中子星的演化来探求国际傍边更深层次的问题——黑洞的来历，以及物质的极限紧缩状况……

宁静态中子星

隐身国际

难以被勘探

  地理学家使用各种不同的办法来搜索发现中子星。其中包括:高速旋转的中子星产生脉冲信号，被地理学家经过射电望远镜观测到（射电脉冲星）；双星体系中细密天体吸积伴星的气体物质构成吸积盘，宣布亮堂的X射线，地理学家靠“看”来找到中子星；双中子星或黑洞中子星双星并合会宣布引力波，地理学家靠“听”来找到它们。

  可是，还有一些中子星是处于宁静态，既勘探不到脉冲信号又没有宣布X射线。这些国际中难以发现的、深藏不露的奥秘天体，一直以来都是地理学家研讨的热点和难点。

它

红矮星“伴舞”

  红矮星被中子星强壮的潮汐力拉扯成了水滴形状，环绕中子星公转，而跟着这一公转过程，其在观测者视线方向的投影面积也会产生周期性改变，导致了亮度也产生周期性改变，构成了共同的椭圆调制现象。

  厦大物理科学与技术学院顾为民教授研讨团队及其合作者们，选用全新办法，在间隔地球约1037光年的银河系中发现了一颗特别的宁静状况中子星。这颗深藏不露的中子星是被它的“舞伴”出卖的——它有颗大约为0.6倍太阳质量的红矮星的伴星，两个天体组成一个双星体系，每6.6个小时就会相互绕转一周，犹如在银河系中共舞的一对舞伴。

  相关研讨成果近来在线发表于《天然·地理》杂志。论文第一作者为厦门大学地理学系伊团博士，三位共同通讯作者为厦门大学地理学系教授顾为民、副教授孙谋远和中科院国家地理台研讨员刘继峰。

  此间评论以为，顾为民团队的研讨成果打破了依赖于勘探脉冲信号、X射线等来搜索中子星这类细密天体的观测限制，为发现处于双星体系中的宁静态细密天体开创了新途径。

“LAMOST黑洞猎手方案” 难如登天寻觅隐身中子星

  顾为民团队的研讨成果就是找到发现宁静态中子星的全新办法。而他们的研讨，要从“LAMOST黑洞猎手方案”说起。

  “LAMOST黑洞猎手方案”是基于我国LAMOST望远镜（又称郭守敬望远镜）的时域巡天数据，去发现并测量更多的黑洞、中子星等细密天体。该方案由刘继峰在2019年建议，数十位“猎手”来自中科院国家地理台、中科院上海地理台、厦门大学、南京大学、武汉大学等单位。

  坐落在河北兴隆的郭守敬望远镜，是我国自主研制的自动反射式施密特望远镜，具有抢先国际的恒星光谱获取率和大规模时域巡天的优势。它所发布的约2000万条恒星光谱数据，是国际上所有其他光学巡天项目发布恒星光谱数据总和的两倍。作为“猎手”的地理学家们要做的，正是解读这些海量的数据，从中挖掘“风趣的东西”。

  顾为民说，在国际中搜索这些宁静态的中子星或者黑洞，如同“难如登天”。2018年，顾为民团队与刘继峰团队合作，开启使用LAMOST时域巡天数据，展开黑洞和中子星等细密天体搜索的“难如登天”之旅。

从3000多个到10余个 使用全新办法缩小搜索规模

  在“猎手”们“难如登天”前，要说说双星体系中隐身的细密天体。50年前，美国加州理工大学的Virginia Trimble和Kip Thorne（2017年诺贝尔物理学奖获得者）提出经过跟踪观测单线谱双星的光谱，来搜索“塌缩星”（collapsed star；即黑洞）和中子星，即一个亮堂的恒星和一个不行见的天体，能够组成一类特别的双星体系“单线谱双星”。由于亮堂的恒星在不行见天体（如宁静态中子星）的引力场中做周期性运动，其恒星光谱吸收线出现周期性多普勒移动。依据光谱的多普勒移动，就能够计算双星的动力学并推测不行见天体的特点了。

  顾为民团队研讨的出发点正是从郭守敬望远镜工作团队得到的3000多个或许包括细密天体的单线谱双星。可是，3000仍是太多了，如何使用有限的数据，进一步缩小方针规模？

  顾为民提出了全新办法——使用相邻两次曝光的视向速度改变率，结合时域测光得到的光变曲线所暗含的轨道周期信息，来获取单线谱双星中不行见天体的质量下限。这个办法在将研讨方针缩小至10余个的同时，还为发现一批细密天体候选源奠定了基础。

中子星被红矮星“出卖” 科研团队再现共同双星体系

  在此基础上，研讨人员发现了一个光谱不同于单星的特别双星体系。“该双星体系由一颗0.6倍太阳质量的红矮星和一颗未被望远镜勘探到的不行见天体组成，这个不行见天体极或许是一个细密星。”论文第一作者伊团博士介绍。

  不过当时LAMOST望远镜对这个候选体只要3次接连曝光的光谱，难以给出一个科学可信的定论。

  研讨团队又使用美国帕洛玛地理台的5米海尔望远镜进行后随观测，并结合美国凌日系外行星巡天卫星(TESS)的高精度测光观测进行了进一步的分析和测定，然后承认该双星体系的细密天体是一颗质量约为太阳1.2倍的中子星。借助欧洲航天局的盖亚望远镜(Gaia)数据进行测距后，研讨人员发现这个双星体系间隔地球非常近，和地球相距大约1037光年。

  伊团介绍说，该双星体系存在一种共同的现象——椭圆调制现象。由于中子星和它的“舞伴”红矮星相互间隔比较近，中子星强壮的潮汐力将红矮星拉扯成了水滴相同的形状。跟着红矮星环绕中子星公转，其在观测者视线方向的投影面积也会周期性产生改变，导致了亮度产生周期性改变（椭圆调制现象）。正是由于解析了红矮星绕转中子星的视向速度改变，结合这种奥秘的亮度改变，研讨者得以深化重构体系的物理图画。

  换句话说，这颗中子星是被它的舞伴“出卖”了。

  更重要的是，该双星体系的中子星并没有在吸积红矮星上的物质，周围也没有吸积盘的存在，因而无法勘探到亮堂的X射线。研讨团队使用“我国天眼”(FAST)对其进行了一个小时的射电观测，同样也没有观测到这颗中子星的脉冲信号。

  这些都说明，这是一颗宁静态中子星，使用传统办法难以被发现。这是首例使用时域光学观测发现的中子星候选体。它的意义在于发现显示了使用时域光学观测来发现非吸积和无脉冲信号的宁静态中子星的可行性，为搜索中子星打开了一扇新的窗口。

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