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物理学家研究X射线爆发以解开中子星的秘密

导读 德克萨斯大学阿灵顿分校的天体物理学理论家正在领导一个研究 X 射线爆发的爆炸现象的项目,以便更好地了解中子星。物理学副教授 Nevin

德克萨斯大学阿灵顿分校的天体物理学理论家正在领导一个研究 X 射线爆发的爆炸现象的项目,以便更好地了解中子星。

物理学副教授 Nevin Weinberg 将领导这项题为“光球半径膨胀 X 射线爆发的光谱和辐射流体动力学模型”的研究。该项目由美国国家科学基金会天文科学部提供的为期三年的资助,还将涉及来自 UTA 的学生和来自弗吉尼亚大学的物理学家。

当一颗大质量恒星在超新星中爆炸,残余物由于极其强大的引力而凝结并坍塌时,就会形成中子星。这种材料紧密地堆积在一起,以至于质子和电子结合形成中子——因此得名中子星。

如果中子星与另一颗恒星处于双星系统中,它可以从另一颗恒星中吸取富含氢或氦的物质,然后在其表面形成薄层。一旦中子星达到临界质量,这一层就会在热核爆炸中点燃,将中子星的整个表面加热到几千万开氏度,并释放出突然的 X 射线爆发。

这些 X 射线爆发中约有 20% 是光球半径膨胀 (PRE) 爆发,其中爆发的光度如此之高,以至于辐射力驱动了一股光学厚的风,从而提升了光球层(发出光的外壳)离开中子星的表面。

“除了黑洞,中子星是已知密度最大、最致密的恒星,”温伯格说。“它的质量是太阳质量的一倍半到两倍,但半径只有 10 公里,因此非常紧凑。如果你拿一茶匙这种材料,它的重量将超过十亿吨。

该研究将利用最先进的数值模拟工具来提供迄今为止最复杂的 PRE X 射线爆发模拟。研究人员将直接将他们的结果与望远镜的观测结果进行比较。

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