肯恩·克羅斯韋爾
磁星是一種特殊的脈沖星,脈沖星是快速旋轉(zhuǎn)的中子星,中子星則是大質(zhì)量恒星爆炸后形成的超新星:爆炸時(shí)恒星的外層被拋射入太空,而其核心塌縮成脈沖星。磁星是罕見(jiàn)的,也是非凡的,在目前已知的數(shù)以千計(jì)的脈沖星中,只有20余顆磁星。
英國(guó)米爾頓凱恩斯市開(kāi)放大學(xué)的天文學(xué)家西蒙·克拉克和他的同事觀察到一個(gè)被命名為“維斯特盧1”的年輕星團(tuán),并在其中發(fā)現(xiàn)了一顆磁星。該星團(tuán)只有500萬(wàn)歲,位于天壇座中,距離地球16 000光年。
這個(gè)星團(tuán)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程非常有趣。他們先是發(fā)現(xiàn)了一顆奇特的藍(lán)超巨星“維斯特盧1-5”,它比太陽(yáng)更熾熱、更明亮。該巨星和一顆巨大的恒星組成了雙星系統(tǒng),而這顆恒星后來(lái)變成了磁星?!熬S斯特盧1-5”表面的氣體被這顆巨大的恒星吸引,大量流向恒星,加速了該恒星的自轉(zhuǎn)。這個(gè)過(guò)程就像落下的水使得水輪轉(zhuǎn)動(dòng)一樣??死苏J(rèn)為,這種自轉(zhuǎn)增強(qiáng)了這顆伴星的磁場(chǎng),使得它爆發(fā)時(shí)變成了磁星,而不是普通的脈沖星。
如果沒(méi)有“維斯特盧1-5”,這顆恒星很可能最終塌縮成為黑洞。但在它爆炸前的膨脹階段,“維斯特盧1-5”奪回了足夠的氣體,使其“成功瘦身”,最終沒(méi)有變成黑洞。表面氣體的流失和恒星自身的膨脹降低了它的自轉(zhuǎn)速度,就像旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰選手伸開(kāi)手臂時(shí)速度會(huì)變慢一樣。
克拉克說(shuō),有兩個(gè)事實(shí)可以支持這一結(jié)論:①這顆藍(lán)超巨星正快速地遠(yuǎn)離它所在的星團(tuán),這表明最近有另外一顆恒星發(fā)生爆炸將其推了出去;②這顆藍(lán)超巨星含有異常豐富的碳、氮和氧。
在其一生的大部分時(shí)間里,藍(lán)色恒星都是通過(guò)碳、氮、氧的循環(huán)來(lái)產(chǎn)生能量的,在這一循環(huán)過(guò)程中,碳和氧逐漸轉(zhuǎn)變成氮。藍(lán)超巨星“維斯特盧1-5”中含有大量的氮和極少的氧,同時(shí)含有大量的碳,這很不合常理??死说膱F(tuán)隊(duì)認(rèn)為,“維斯特盧1-5”是在那顆恒星變成磁星之前不久獲得這些碳的。在那顆恒星生命的后期,大量的氦聚變成碳,并將部分碳噴射到“維斯特盧1-5”的表面,隨后爆發(fā)成為磁星,和“維斯特盧1-5”分道揚(yáng)鑣。
雖然澳大利亞悉尼大學(xué)的天文學(xué)家布賴恩·岡斯勒沒(méi)有參與這項(xiàng)研究,但他認(rèn)為這個(gè)結(jié)論是合理的,因?yàn)榫扌秃阈峭ǔ6加邪樾?,而這顆磁星卻和“維斯特盧1-5”獨(dú)立存在。一顆脈沖星只在其生命的前10 000年才是磁星,“維斯特盧1-5”上的碳應(yīng)該也只能存在10 000年左右,之后便會(huì)沉入恒星表面之下,從人們的視野中消失。
如果這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)能夠被證實(shí),磁星的形成之謎也許就迎刃而解了。