「變身怪醫」波霎解謎 X射線和無線電波來回變換

▲「變身怪醫」波霎解開波霎演化謎團!(引用自臺北天文館之網路天文館網站

國際中心綜合報導天文學家首度發現一顆處在關鍵演化階段的毫秒波霎(millisecond pulsars),發出的輻射在X射線和無線電波來回變換,有如「變身怪醫」!

波霎是快速自轉、擁有強烈磁場中子星,是大質量恆星燃料用盡後,歷經超新星爆炸所留下的死亡核心。當它們自轉時,會以每秒數百次的頻率發出電磁輻射脈衝波,就像燈塔發出的光束一般,因此這些中子星自轉的週期短到只有幾毫秒。

地球上的金子,可能全來自中子星互撞的結果。(文/引用自臺北天文館之網路天文館網站)

依據波霎發出的輻射來分類,電波波霎由磁場旋轉所驅動,而X射線波霎的能量則源自由伴星吸積來的物質理論認爲,擁有低質量伴星的中子星起初自轉速度較慢,但隨着伴星物質被吸積到周圍的吸積盤,中子星轉速也逐漸加快。

當吸積物質掉落到中子星時,便會加熱發出X射線,經過十億年後,吸積的速率下降,於是X射線波霎又變回發出無線電波的毫秒波霎。

天文學家們認爲,波霎在X射線和無線電波這兩種狀態數度來回變換時,應該有個過渡階段存在,但直至現在仍未觀察到直接且確切的證據

脈衝星(波霎)J1838 – 0537。(圖/中研院天文網)

最近天文學家利用歐洲太空總署(ESA)的Integral 和XMM-Newton太空望遠鏡,以及美國太空總署(NASA)的Swift和Chandra衛星地面電波望遠鏡的後續觀測,終於發現了一顆正在這兩種演化階段中轉換的波霎!

來自西班牙巴塞隆納太空科學研究所的天文學家巴比多(Alessandro Papitto),領導這篇發表在「自然」(Nature)期刊的研究,他說,「追尋終於告終,我們發現了一顆毫秒波霎在數週的時間內,由吸積驅動的X射線波霎,轉變爲磁場旋轉所驅動的電波波霎。我們終於找到波霎演化中失落的連結了!」

這個波霎名爲IGR J18245-2452,是由Integral望遠鏡在2013年3月28日首度在X射線波段,於人馬座球狀星團M28中所發現。XMM-Newton太空望遠鏡的觀測決定此波霎的自轉週期爲3.9毫秒,也就是每秒自轉250次,說明這的確是顆發出X射線的毫秒波霎。

但當天文學家比較其他M28球狀星團中已知波霎的自轉速率和其他特徵時,卻發現這顆波霎的特徵竟和2006所發現的電波波霎相符。(文/引用自臺北天文館之網路天文館網站)