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在灰烬中诞生

2012-06-25齐郁

飞碟探索 2012年3期
关键词:中子星脉冲星残骸

■齐郁

美国航空航天局的斯皮策太空望远镜已经发现了新的证据,表明行星也许能够从死亡恒星的灰烬中产生。这台红外望远镜对一颗脉冲星,即恒星爆炸后留下的残骸的周围进行了扫描,发现了一个围绕其旋转的物质盘,它是由恒星在垂死挣扎时抛出的碎片所组成的。盘中的尘埃碎屑最终可能会聚集形成行星。

这是科学家第一次在一颗死于爆炸的恒星周围,检测到正在行成行星的物质。“令我们惊讶的是,行星的形成过程似乎太普遍了。”麻省理工学院的迪普多·切克拉巴提博士说,他是这项新研究的主要研究员。“脉冲星发射出大量的高能辐射,然而在这样的恶劣环境中,我们却找到了一个看起来很像是围绕在年轻恒星周围的,行星正在其中形成的物质盘”。

一篇关于这项斯皮策发现的论文被发表在《自然》杂志上。论文的其他作者包括第一作者王忠祥(音译)和合作者大卫·卡普兰,他们都来自于麻省理工学院。这项发现还为1992年提出的一个谜题补上了失落的一环,当时宾州州立大学的阿莱克桑德·沃尔兹森博士发现,有三颗行星围绕着一颗名叫PSRB1257+12的脉冲星旋转。那些脉冲星行星大约是地球大小的2倍,是我们在太阳系以外最早被发现的行星。天文学家已经发现了间接的证据,表明这些脉冲星行星是从一个尘埃碎屑盘中诞生的,但没有人检测到这种尘埃盘存在的直接证据,直到现在。

斯皮策观测的这颗脉冲星名叫4U 0142+61,位于仙后座中,距离13000光年。它曾是一颗巨大而明亮的恒星,质量介于太阳的10倍~20倍之间。这颗恒星大概存活了大约1000万年,直到大约100000年前,它在自身的重力下坍缩,在一场超新星爆炸中粉身碎骨。

爆炸产生的一些碎片最终会形成一个物质盘,围绕着致密的恒星残骸,即脉冲星旋转。斯皮策能够用它的红外眼,看到尘埃盘温暖的亮光。物质盘的轨道半径约为160万千米,可能包含了大约10倍地球质量的物质。

脉冲星是一类超新星残骸,即中子星,它是极其致密的,质量大约为太阳的1.4倍,但直径却只有16千米,一茶匙的中子星物质将重达20亿吨。脉冲星4U 0142+61是一颗X射线中子星,也就是说它在旋转的同时,会发出X射线脉冲。

围绕着脉冲星的前身恒星旋转的任何行星,都会在恒星爆炸的时候灰飞烟灭。斯皮策发现的脉冲星物质盘,也许代表了形成一个新的行星系统的第一步。这是一类更加奇异的行星系统,就像沃尔兹森在1992年发现的脉冲星行星一样。

“我觉得能够看到这样的直接证据是令人兴奋的,即脉冲星周围的碎片有能力自己形成物质盘。这也许是第二代行星的开始。”沃尔兹森说。

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