天文学家发现有史以来第一颗具有固体表面的恒星

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天文学家在一次研究中发现了一颗似乎具有完全固体表面的磁化中子星。

就目前的科学知识而言，恒星是大质量天体，主要由气体和等离子体组成，没有固体表面。作用在恒星气体上的引力使它们压缩和升温，最终导致核心发生核聚变反应，产生光和热。

虽然有各种类型的恒星，例如红巨星、白矮星和中子星，但这些类型都没有固体表面。但现在情况发生了变化。

一个由 50 名研究人员组成的跨国小组分析了来自美国宇航局和意大利航天局于发射的成像 X 射线偏振探测器 (IXPE) 卫星的信息。（他们的研究结果发表在《科学》杂志上。）研究人员收集了倾斜编号为 4U 0142+61 的中子星数据。

中子星 4U 0142+61 是位于仙后座的脉动 X 射线源，距离地球约 13,000 光年。它是一种被称为异常 X 射线脉冲星 (AXP) 的中子星，其特点是异常的 X 射线发射和强磁场。

4U 0142+61 于 1980 年代作为持久性 X 射线源首次被发现，后来通过其周期性 X 射线发射被确定为脉冲星。4U 0142+61的脉动周期约为8.7秒，在长时间内表现出高度的稳定性。

4U 0142+61 最显着的特征之一是其极强的磁场，估计约为 10^14 高斯。这使它成为已知的磁化最强的中子星之一，并且它被认为是脉冲星不寻常的 X 射线发射的原因。

4U 0142+61 的 X 射线发射被认为是由脉冲星磁场的衰变提供能量的，它在中子星周围产生了热的磁化等离子体。当等离子体与强磁场相互作用时会发射 X 射线，周期性脉动被认为是由中子星的旋转及其磁场引起的。

总的来说，中子星 4U 0142+61 是天文学家的一个重要研究对象，因为它提供了对中子星特性和行为的见解，以及在宇宙中产生高能辐射的机制。

而科学家们最近使用 X 射线望远镜对 4U 0142+61 的观测表示，他们在其 X 射线发射中检测到了“准周期性振荡”。这些振荡被认为是由穿过中子星地壳的振动或地震波引起的，这就意味着这颗中子星的地壳是固态的。

4U 0142+61 实际上是一个实体，或者看起来是这样。根据 IXPE 的最新信息，《科学》杂志的研究人员声称，源自 4U 的能量“与大气的存在相容，与凝聚表面的相容性很小”的可能性很小。

这个很可能由铁形成的固体地壳中的原子会被扭曲，失去它们的球形并在磁场的方向上被拉伸和延伸。

这些磁力会将离子结合在一起形成晶格。换句话说，地表不可能由中子构成，而是由“普通”物质构成，例如构成地球的铁。

“这完全出乎意料。我相信会有一种气氛，”该研究的主要作者之一、IXPE 科学团队成员 Silvia Zane 教授在一份声明中说。这里可能有另一种解释，但到目前为止，还没有足够的数据来探索这些其他可能性。“下一步是观察具有相似磁场的更热的中子星，以研究温度和磁场之间的相互作用如何影响恒星表面的特性。”

参考:

研究论文

https://www.eurekalert.org/news-releases/970261

#所见所得，都很科学#