快速旋轉的死亡恒星的奇怪“故障”出奇地有規律

當你凝視同一顆死亡恒星超過 20 年時,你會得到什么? 對宇宙中最怪異的物理學的深入了解。

PSR J0922+0638 星是一顆脈沖星。 是中子星——超密集的、早已死亡的恒星的遺骸——它們快速旋轉并在有規律的間隔內發出輻射。 脈沖星擁有宇宙中最狂野的物理現象,物質被壓縮到最終塌縮的邊緣。 阻止這場災難的唯一因素是奇異的量子壓力。

它們互相碰撞,形成一個巨大的原子核。 雖然物理學家對在最外層發現的密度的核物質的了解還算不錯,但 脈沖星 的核心仍然是個謎。

由于它們極高的密度,脈沖星以極高的規律性旋轉。 在這種情況下,PSR J0922+0638 的旋轉周期為 0.43063 秒,并且在數十萬年中基本保持了該旋轉速率。 但它并不完美,天文學家可以使用對旋轉速率變化的詳細觀察來猜測脈沖星內部發生了什么。

最近,天文學家結合了來自中國南山射電望遠鏡和南非 MeerKAT 陣列的 22 年數據,以了解這顆脈沖星的計時有多么精確。 事實證明,在過去的二十年中,PSR J0922+0638 幾乎并不完美。

在他們 提交給預印本數據庫 arXiv 的論文中,天文學家注意到十多個“故障”,或旋轉速率的突然變化。 其中一些以前曾被觀察到,但許多是全新的。 典型的故障會使旋轉速率變化小于十億分之一。 但對于脈沖星所涉及的力來說,這代表了能量的巨大變化。 奇怪的是,這些故障發生的頻率大致相同,大約每 550 天重復一次。

除了突然出現的故障外,天文學家還發現,PSR J0922+0638 的旋轉速率在一個大約 500 到 600 天的周期內緩慢加速和減速。

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