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據報道,通過分析美國宇航局NASA的錢德拉X射線天文臺和美國國家科學基金會的卡爾·詹斯基甚大陣列的觀測資料,天文學家發現一對神祕雙星,它們就像宇宙雙面人,竟會反覆切換身份。

這對神祕雙星位於距離地球約20000光年的球狀星團泰山5(Terzan 5)中,被命名為泰山5 CX1,由一顆緻密的中子星和一顆品質比太陽小的恆星緊密環繞而成。在下圖中,左側為哈勃太空望遠鏡在可見光拍攝的泰山5,右側則為錢德拉X射線天文臺對泰山5的成像,分別以紅、綠、藍色標示低、中、高能X射線。

在雙星系統泰山5 CX1中,中子星會不斷吸食伴星的物質,形成吸積盤。吸積盤中的物質因受強大潮汐力作用發生劇烈摩擦,被加熱到超高溫度,從而爆發出X射線,天文學家可藉此對吸積盤進行探測。因此,像泰山5 CX1這樣的雙星系統被稱為低品質X射線雙星。

隨著吸積盤中的物質落向中子星,中子星的自轉速度會不斷加快,達到每秒數百轉,成為毫秒脈衝星。最終,物質轉移減緩,剩餘物質被中子星的旋轉磁場一掃而空。按天文學家推測,低品質X射線雙星完全演化成毫秒脈衝星,是一個幾十億年的漫長過程。然而,出人意料的是,泰山5 CX1似乎會在兩種狀態中快速切換。

錢德拉X射線天文臺的觀測表明,2003年,泰山5 CX1發射出明亮的X射線,這是吸積物質的跡象,意味著它還是低品質X射線雙星。而在錢德拉2009年-2014年的資料中,泰山5 CX1發射的X射線的亮度大約減弱了10倍。另外,卡爾·詹斯基甚大陣列在2012年和2014年還探測到泰山5 CX1爆發射線訊號。如此種種暗示著泰山5 CX1正轉變成毫秒脈衝星。戲劇性的是,當錢德拉在2016年再次觀測泰山5 CX1時,發現它發射的X射線又變明亮了,泰山5 CX1似乎又切換回低品質X射線雙星。

毫無疑問,泰山5 CX1奇特的行為模式令人困惑,天文學家希望進行更多觀測和研究,以弄清具體發生機制。這一切將有助於我們理解中子星的外層結構。

https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/cosmic-jekyll-and-hyde.html

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