中子星就這樣?NASA首次精確測量脈衝星尺寸並繪製出表面細節圖

2020-12-13 太空記

中子星就這樣?NASA首次精確測量脈衝星尺寸並繪製出表面細節圖

美國宇航局NASA最近宣布,已經使用內部組成探測器NICER對脈衝星進行了一些更好的新測量。50年前,科學數據的異常導致脈衝星的發現。脈衝星是一種緻密的恆星殘骸,旋轉迅速,並向地球發出脈衝。

這種不尋常的天體被預測過,但從未被觀察過。今天,科學家們已經知道了2000多顆脈衝星。這些旋轉中子星「燈塔」曾經是出生時質量7到20倍的恆星。已經發現一些脈衝星每秒鐘旋轉數百次,比家用攪拌機的葉片還要快,並且具有非常強的磁場。大多數已知的中子星都是以脈衝星的形式觀測到的,它們發射出狹窄的掃掠輻射波束。它們將最大兩個太陽質量壓縮成一個城市大小的體積,將物質擠壓到儘可能高的密度。

而中子星內部成分探測器是美國宇航局首次致力於脈衝星研究的任務。科學家們已經使用了更好的方法來獲得脈衝星大小和質量的第一次精確和可靠的測量,以及它們表面的第一張「熱點」圖像。美國宇航局測量的脈衝星是j0030 + 0451,簡稱j0030,位於雙魚座,離地球大約1100光年。當用NICER測量脈衝星時,結果顯示脈衝星表面「熱點」的形狀和位置比最初想像的要奇怪。j0030每秒旋轉205次。

還發現脈衝星大約是太陽質量的1.3倍,直徑只有15.8英裡,大約是太陽質量的1.4倍,直徑為16.3英裡。脈衝星的密度如此之大,以至於重力導致整個時空扭曲。而且時空扭曲使恆星看起來比實際大。該熱點包括一個小的圓形熱點和另一個長的新月形熱點。理論預測表明熱點的位置和形狀可能不同。這也是NASA首次精確測量脈衝星尺寸並繪製出的表面細節圖。

相關焦點

  • FAST在球狀星團中發現一個脈衝雙星系統
    首次測量出其中3個脈衝雙星的軌道橢率,並發現這個球狀星團有點特殊。我們的天眼究竟看到啥好玩的東西了?讓我們一點點來說說。球狀星團所謂「星團」,就是恆星聚集成的小集體。而胖星星留下部分會塌縮形成快速旋轉的中子星。如果這顆中子星磁極發出的輻射剛好能掃過地球,那就是脈衝星。中子星磁極發出的輻射隨自轉不停地掃過地球,即為我們觀測到的脈衝星。
  • 脈衝星「宇宙燈塔」或幫助太空人遨遊太空
    它們以明亮而狹窄的光束髮射出X射線光子,在恆星旋轉時像燈塔一樣掃視天空。從很遠的地方看,它們似乎在發出脈衝,因此得名脈衝星。 空間站外部的X射線望遠鏡,中子星內部成分探測器或NICER,收集並記錄來自天空中子星的X射線。軟體內置在NICER,名為SEXTANT,正在利用脈衝星的信標創建一個類似GPS的系統。
  • 清華「極光計劃」實現天體軟X射線偏振測量
    這是清華大學主導的首個空間天文項目,經過一年觀測,項目配備的X射線偏振探測器捕捉到來自蟹狀星雲及脈衝星的軟X射線偏振信號,首次發現了脈衝星自轉突變和恢復過程中X射線偏振信號的變化,說明在此過程中脈衝星磁場發生了變化。該研究實現了歷史上第二次天體軟X射線偏振測量,成果作為封面文章,昨日登上《自然·天文》封面。
  • 也許我們錯怪了暗物質,脈衝星才是「過剩」正電子的兇手?
    脈衝星能解釋「過剩」正電子嗎?歐洲物理學家表示,通過AMS-02實驗的觀測,也許可以不用暗物質解釋「過剩」正電子,相反,已知的天體物理學進程(比如脈衝星和宇宙射線)就可完全解釋。圖源:「過剩」正電子測定實驗AMS-02 (安裝在國際空間站的AMS-02是第一個在外太空運行的大型精確粒子物理磁譜儀,能精確測量GeV到TeV是宇宙線各成分能譜。AMS-02的主要物理目標之一是尋找暗物質。)
  • 脈衝星射電輻射起源於等離子體的漲落?
    Physics, June 15, 2020)荷電粒子(藍色)沿著脈衝星磁力線運動而產生相干輻射束(紫色)。Philippov 等人認為,脈衝星磁層中正反電子對產生時的漲落導致了這一輻射作為每秒旋轉多達數百次的中子星,脈衝星的射電輻射束看似不可思議的明亮。
  • 脈衝星的來源究竟是什麼?暗物質仍然是可行的替代解釋
    脈衝星,就是旋轉的中子星,因不斷地發出電磁脈衝信號而得名。脈衝星是在1967年首次被發現的。當時,還是一名女研究生的貝爾,發現狐狸星座有一顆星會發出一種周期性的電波。經過仔細分析,科學家認為這是一種未知的天體。因為這種星體不斷地發出電磁脈衝信號,就把它命名為脈衝星。
  • 根據最新的超精準測量,一個常規的中子星僅有13.6英裡寬
    根據新的研究,典型的中子星長22公裡(13.6英裡)。這是對這些高度緊湊的超高密度物體的最精確測量。正如這個模型縮水,一個常規的中子星的寬度少於一個城市的寬度。根據最新調查,一個常規的中子星有22千米(13.6英尺)。這是迄今為止,對這些高密度緊湊,超高密度物體最精確的測量。
  • 今清華團隊領銜,實現史上第二次天體X射線偏振測量
    並且,在經過以 「年」 為單位的長期觀測後,X 射線偏振探測器探測到來自蟹狀星雲及脈衝星的信號,並首次發現了脈衝星自轉突變和恢復過程中 X 射線偏振信號的變化,說明在此過程中脈衝星磁場發生了變化。探測結果也標誌著,由於技術困難停滯了40 多年的天文軟 X 射線偏振探測窗口重新開啟。
  • 最新研究:首次測量到反物質中某些量子效應
    此外,物質與反物質的結合,會如同粒子與反粒子結合一般,導致兩者湮滅,且因而釋放出高能光子(伽馬射線)或是其他能量較低的正反粒子對。正反物質湮滅所造成的粒子,賦予的動能等同於原始正反物質對的動能,加上原物質靜止質量與生成粒子靜質量的差,後者通常佔大部分。愛因斯坦相對論指出,質量與能量是等價的。
  • 科學家精確測量強核力 或能解開最神秘星體謎團
    科學家精確測量強核力 或能解開最神秘星體謎團  黃琨 • 2020-12-11 11:34:38 來源:前瞻網 E慕尼黑理工大學研究小組近日利用粒子碰撞,精確測量了這種強核力。強核力是物理學4種基本力之一。它本質上是質子和中子得以組成的原子核原因。質子和中子又是由更小的粒子,即所謂的夸克組成的。它們同樣也被強核力凝聚在一起。作為日內瓦歐洲核子研究中心(CERN)ALICE(大型離子對撞機實驗)項目的一部分,研究小組現在開發了一種方法,可以高精度地測定質子和超子之間的作用力。
  • 新方法準確測量超快X射線脈衝寬度
    其中極紫外至X射線波段的高功率飛秒脈衝兼具輻射波長短及輻射脈衝短的特性,從而成為時間分辨實驗的理想光源。 精確測量XFEL輻射脈衝寬度與時域信息,是開展XFEL光源前沿研究的重要前提,也是獲取和分析最真實實驗數據的重要依據。
  • 蘋果將繼續依賴iPhone7上首次使用的雙攝像頭系統
    蘋果公司對現有供應商索尼生產的3D攝像頭傳感器感興趣,該傳感器使用精確的飛行時間技術。 索尼傳感器總經理吉本聰(Satoshi Yoshihara)說,該公司計劃於明年夏天開始批量生產3D晶片,以滿足「幾家」智慧型手機製造商的需求。 吉原智未透露潛在客戶的名字,但他指出索尼的3D晶片業務正在盈利。
  • 中國天眼和NASA同時發布脈衝雙星研究報告,毫秒脈衝星為何受關注
    答:脈衝雙星。脈衝星,相信大家都很熟悉了,綽號為「宇宙的燈塔」,是中子星的一類,可以發射出強大的電脈衝。在宇宙中,脈衝星有時候獨來獨往,有的時候也會不甘寂寞,和其他天體組成雙星系統。注意,這裡有兩個有趣的概念:如果雙星系統中兩顆都是脈衝星,那麼這個系統叫做雙脈衝星;而如果只有一顆是脈衝星,那就叫脈衝雙星。
  • 諾貝爾物理學獎揭曉首次授予黑洞研究!霍金或與諾獎擦肩而過
    雖然白矮星的密度已經大得異乎尋常了,但中子星的密度甚至比它還要大1億倍。一個填滿中子星物質的桌球,質量相當於婚神星(Juno,直徑約200千米)這樣的小行星。中子星的密度與質子或中子相當;實際上,一顆中子星可以看作一個超大的原子核,兩者只有一個本質上的差異:中子星是由引力而非核力束縛在一起的。中子星的大部分電子已經被壓入質子,導致質子變成了中子。
  • 中子星密度極大,一立方釐米上億噸,這是什麼概念?
    在宇宙中有一類密度極大的星體——中子星,它是恆星死亡後的殘骸。而高速旋轉的中子星又被稱作脈衝星。中子星的質量一般介於1.5~3倍太陽質量之間,半徑則在10~20千米之間,表面溫度大約為1000萬℃。中子星上一立方釐米的物質,質量高達1億噸以上,甚至10億噸。中子星是目前已知密度僅次於黑洞的天體。
  • 古代沒有衛星,人們如何繪製精確的地圖?
    說到這裡,我就想起沒有飛機,衛星與遙感技術的時代,地圖的作用更為重要,可是他們如何製作精確的地圖呢?說白了,無論以什麼方法來繪製地圖,最重要的步驟就是測量。這就是後來的「禹跡圖」。只是這樣徒步去丈量,太過於辛苦,並且效率低下。於是,學者們潛心鑽研,終於在漢代,出現了一種新的方法。
  • 如何測量我們到一顆恆星的距離?
    利用這一原理,天文學家可以相當精確地計算附近恆星的距離。 視差效應 首先,天文學家記下一顆恆星在夜空中的位置,然後在六個月後,再次測量同一顆恆星的位置。記住,六個月後,地球會位於太陽的另一邊!由於視差效應,恆星在夜空中的位置會發生變化。通過比較兩個位置,就可以計算視差角。