所考慮到的中子星為 X 光雙星(X-ray binaries)GR J17480-2446(hereafter J17480)的一部分。X 光雙星由一個中子星以及一個伴星彼此繞行所組成。中子星,其質量約太陽的 1.5 倍,直徑約 25 公里,具強大重力場,能將伴星的氣體拉過來。此氣體能在中子星表面累積,並在一起快速、高能的熱核反應中爆發。一般來說,整個中子星爆發的表面是均勻地。然而,在大約 10% 的例子中,中子星的某些部份會比其餘部份更加明亮。為何會發生這種事,仍無法理解。
最近幾年內,有一些理論模型被發展出來以解釋這種現象。根據一個模型,正如同地球的旋轉經由科氏力促成颶風形成一樣,中子星的快速旋轉防止燃燒中的物質擴散。另一種想法是,爆炸在此星表面的「海洋」層產生全球級的波浪。當波浪在中子星某一邊海洋升起時顯得比較冷且黯淡,而另一邊則保持比較暖且明亮。
J17480 的新研究則將這些模型排除。如同其他恆星,J17480 在熱核爆炸期間形成不尋常的明亮表面圖案。然而,這些恆星轉的比其他中子星更慢,那展現出這種行為:每秒只有 10 次(第二慢是每秒 245 次)。在這種速度下,科氏力的強度不足以影響火焰波前(flame front),妨礙了「熱核颶風」的形成。大規模的海浪形成也被排除了。
天文學家反而認為,該星的磁場也許能解釋這種不均勻燃燒。爆發中的氣體擴張,向上然後向外移動。這劇烈擾動了磁場,而磁場如同一條鬆緊帶,防止燃燒的泡泡擴展的更遠。”還需要更多理論性研究來證實這點,不過在 J17480 的例子中,那只是對我們的觀測所做出一種非常貌似合理的解釋,” 第一作者 Yuri Cavecchi (荷蘭阿姆斯特丹大學)表示。
共同作者 Anna Watts(阿姆斯特丹大學)強調,他們的新模型也許不足以解釋所有恆星的非均勻燃燒。”這種新機制也許只對像這樣的恆星(其磁場強到足以阻止火焰波前擴散)有效。對於其他具有這種奇特燃燒行為的恆星,老模型也許仍然適用。”
資料來源:PHYSORG: Neutron star blows away models for thermonuclear explosions [September 14, 2011]
轉載自 only-perception
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