消失了几十年的中子星

消失了几十年的中子星

1987年2月，天空亮了起来，在距离地球167644光年的大麦哲伦星云中，天文学家目睹了一颗大质量恒星在一颗壮观的超新星中死亡，这是数百年来离地球最近的一次。

但是当它熄灭的时候，有些东西不见了。没有任何本应被留下的中子星的迹象。现在，33年过去了，天文学家终于看到了这颗死去的恒星，它从超新星残骸中心一层厚厚的尘雾中闪耀出来，超新星残骸是恒星内部发光的碎片。

SN1987A的多波长图像，在合成图像中心的黄色斑点表明是中子星NS 1987A。(ALMA [ESO/NAOJ/NRAO]， P. Cigan和R. Indebetouw;NRAO / AUI / NSF, b·萨克斯顿;NASA / ESA)

根据恒星死亡的状态，超新星有几种类型，那些产生中子星(II型超新星)的恒星质量在太阳的8到30倍之间，当支持核聚变的元素耗尽时，它们变得越来越不稳定。最后，它会爆炸，将外层物质喷出，并向太空中喷出光和中微子，同时核心坍缩成中子星。

在1987年的超新星中，一切都如预期的那样发生了，一颗名为Sanduleak – 69202的古老蓝色超巨星，质量约为太阳的20倍，在一场壮观的光秀中爆炸，明亮得肉眼都能看到，与地球上探测到的中微子簇射相对应。

这一事件留下了一颗被命名为SN 1987A的发光超新星残骸，但在中心，天文学家找不到预期的新生中子星的踪迹。然后，在去年11月，由英国卡迪夫大学的Phil Cigan领导的一个研究小组宣布，他们利用智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列，终于在残骸的核心发现了一个炽热明亮的斑点。他们说，这与一颗被厚厚的尘埃云包裹着的中子星相符。

“我们非常惊讶地看到超新星残骸中由厚厚的尘埃云形成的温暖的斑点，云里一定有什么东西加热了尘埃，让它发光。卡迪夫大学的天体物理学家Mikako Matsuura解释说：“这就是为什么我们认为尘雾中隐藏着一颗中子星。”

但仍然有一个问题，无论它在这个团体中发光，它看起来可能太亮了，不可能是中子星。这就是由墨西哥国立自治大学的天体物理学家丹尼·佩奇领导的研究小组介入的原因。Sanduleak -69 202被命名为kablooey时，Page是一名博士生，从那以后他一直在研究SN 1987A。

在一篇新论文中，佩奇和他的团队从理论上证明了发光团确实可能是一颗中子星，它的亮度与一个非常年轻的中子星发出的热量一致，换句话说，它仍然非常非常热，因为超新星爆炸，他们将这颗中子星命名为NS 1987A。

佩奇说：“尽管超新星爆炸极其复杂，中子星内部的条件也非常极端，但探测到一团温暖的尘埃证实了一些预测。”大约500万摄氏度(900万华氏度)的高温就是这些预测之一，另一个是恒星的位置，它并不是在超新星的中心，而是以每秒700公里(每秒435英里)的速度远离它。

这一点也不奇怪，如果一颗超新星的爆炸是不均匀的，它会以绝对疯狂的速度将坍缩的恒星内核推到整个星系。

研究小组还将观察结果与其他可能的情况进行了比较，比如同位素的放射性衰变，他们还检测了脉冲星(一种快速旋转的脉冲中子星)和黑洞的匹配度，这些解释都不能像正常的中子星那样符合数据。

根据该小组的分析，NS 1987A的直径约为25公里，质量约为太阳的1.38倍，对于一颗中子星来说，这些都是非常正常的，但它也是我们所见过的最年轻的中子星，第二年轻的中子星位于超新星残骸仙后座A内，仙后座A距离地球11000光年，在17世纪发生了爆炸，这意味着它可以为了解恒星演化的变质阶段提供宝贵的见解。

石溪大学的天文学家James Lattimer说：“中子星的行为和我们预期的完全一样。”这些中微子表明黑洞从未形成，而且黑洞似乎很难解释观测到的亮度，我们比较了所有的可能性，得出结论，一颗炽热的中子星是最有可能的解释。”

由于这颗假定的中子星仍笼罩在尘埃之中，目前不可能直接观察到可以证实这一发现，天文学家们将会对它进行数十年的观察，看看从多云的蛹中会出现什么。

这项研究发表在《天体物理学杂志》上。

来源：https://www.sciencealert.com/astronomers-may-have-just-found-a-missing-baby-neutron-star

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