这颗奇怪的双星行为失常,且它并不孤单
Terzan 5 CX1这颗恒星在2003年表现为低质量X射线双星,但在2009年到2014年,它表现得就像毫秒级脉冲星一样发射出无线电辐射,2016年它又变回了双星系统。在低质量X射线双星和毫秒级脉冲星之间快速切换的还有三颗恒星,它们被称为过渡毫秒脉冲星。科学家认为这种快速变换与恒星的年龄有关。
大多星星都有自己的存在方式。它们就是它们的样子,即使它们真的很奇怪,但行为如一。但是一个叫做Terzan 5 CX1的星体先后有两种截然不同的表现。
在2003年,它看起来很像一个由从类似太阳的伴星的中子星吸收物质构成的双星系统,被称为低质量X射线双星。
但是从2009年到2014年,它暗淡了下去表现类似于毫秒脉冲星,一种旋转时以毫秒脉冲闪烁明亮的无线电波的恒星。
接着,在2016年,这一星体的外形又回到了低质量X射线双星状态。
那么它到底是什么?好吧,还没有完全清楚。但是有一种方法可以找到答案—以它的表现来看,Terzan 5 CX1可能是一个正处于生命变老死去的星星的迷人阶段的罕见一瞥。
Terzan 5 CX1处于约19000光年以外,位于射手座的一个被称为Terzan5星团中(尽管双子座更为合适)。钱德拉X射线天文台首次于2003年观测到这一点,当时这一星体以X射线形式明亮地闪耀。
这与一个低质量X射线双星系统是一致的,由一个中子星和一个锁定在共同轨道的类似太阳的主序恒星构成。当这两个星体在他们的死亡之舞中旋转时,来自主序恒星的物质被吸积到中子星上,这种积聚过程释放出X射线。
但是当钱德拉再次转过时,在2009-2014年之间观测到这一系统的X射线突然变暗了10倍。
事实上,现如今它的X射线与无线电剖面与毫秒脉冲是一致的,这是一种高度磁化、快速旋转的中子星,它从两极发射无线电辐射。当它在旋转中摆动时,这些辐射光束像宇宙灯塔一样向地球闪耀。
实际上并没有检测到毫秒脉冲,但是天文学家分析了来自超大阵列的数据,确实发现了在这段时间里与该物体对应的无线电。接着,在2016年,当钱德拉再次观测时,Terzan 5 CX1呈现了它之前的X射线戏法。
由于人们认为从低质量的X射线双星到毫秒脉冲星的演化需要数千年,所以对于一个恒星来说这听起来很奇怪,但是信不信由你,这是有先例的。
只有另外三颗恒星被证实有同样的表现,在低质量X射线双星和毫秒脉冲星之间快速切换。
那三颗恒星是PSR J1023+0038, IGR J18245–2452 和XSS J12270–4859,它们被统称为过渡毫秒脉冲星。三颗星星都展现出了低质量吸积状态到毫秒脉冲状态的切换,而且毫秒脉冲状态并非均被检测到。
人们认为这种奇怪的切换行为与恒星的年龄有关。随着脉冲星的长大,它们失去了角动量;毕竟这些“死亡的”的恒星,不再融合原子核,所以逐渐失去热量并减缓速度。
但是当它们在一个双星系统中时,它们可以间歇地从它们的伴星吸取物质。这再次加热了脉冲星,恢复了它的角动量,使它的旋转回到更高的档位。
对Terzan 5中另一个系统的研究可能会对这个过程有所启发。IGR J17480-2446是一种低质量的X射线双星,在2010年吸积爆发后观察到其冷却现象。有趣的是,爆发后5.5年,这颗恒星的外壳仍在冷却,这比其他间歇性增生的中子星要慢得多。
原因可能是异常强的磁场;或者这个物体比其他脉冲星更年轻。研究人员建议重访这颗奇怪的恒星,以提供更多信息来帮助理解这颗恒星的地壳。
研究Terzan 5 CX1的团队建议仔细研究可能包含这颗恒星的无线电数据,希望找到那些毫秒脉冲。
反过来,这些数据可以帮助我们理解恒星是如何死亡的。
关于IGRJ17480-2446的研究将出现在皇家天文学会的每月通知中,并可在arXiv上查阅。
作者: MICHELLE STARR
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