美国国家航空航天局（NASA）的雨燕（Swift）用中子星显示“反故障”

艺术家在超磁中子星（也称为磁星）上爆发的渲染。

来自NASA的Swift X射线望远镜的观测表明，中子星1E 2259 + 586的旋转正在减慢，以与在中子星中看到的所有其他清晰识别的故障完全相反的方式影响该磁星。

使用NASA的Swift X射线望远镜的天文学家观察到一颗正在旋转的中子星突然减速，产生了线索，可用于了解这些极稠密的物体。

中子星是一颗没有燃料的大恒星的压碎核心，由于自身重量而坍塌，并爆炸成为超新星。中子星每分钟可旋转43,000次，并具有比地球强大一万亿倍的磁场。中子星中的物质是如此稠密，一茶匙的物质在地球上将重约十亿吨。

这张1号CTB 109超新星残迹的伪彩色X射线图像中，磁星1E 2259 + 586发出明亮的蓝白色，距仙后座星座约10,000光年。CTB 109只是我们银河系中已知的三颗超新星残骸中的其中之一，该残骸中有一个磁石。在这张图片中，低能量，中能量和高能量的X射线分别以红色，绿色和蓝色显示，该图像是根据欧洲航天局XMM-Newton卫星在2002年获得的观测结果创建的。

这颗中子星1E 2259 + 586位于仙后座附近约10,000光年。它是被称为磁星的大约两十二个中子星之一，它们具有非常强大的磁场，偶尔会产生高能爆炸或脉冲。

从2011年7月到2012年4月中旬，对1E 2259 + 586发出的X射线脉冲进行了观测，发现磁星的旋转速度从每七秒一次或每分钟八转逐渐降低。2012年4月28日，数据显示旋转速度突然下降了220万分之一秒，并且磁星以更快的速度旋转。

蒙特利尔麦吉尔大学物理学教授维多利亚·卡斯皮（Victoria Kaspi）说：“天文学家目睹了数百起事件，这些事件与中子星自旋的突然增加有关，但这种突然降落使我们措手不及。”她领导着一个团队，该团队使用Swift定期监视磁星。

天文学家将这次活动称为“反小故障”，合著者尼尔·格里尔斯（Neil Gehrels）是美国宇航局（NASA）位于马里兰州格林贝尔特（Greenbelt）的戈达德太空飞行中心的Swift任务的首席研究员。“它以与在中子星中看到的所有其他清晰识别的故障完全相反的方式影响了磁星。”

这一发现对于理解中子星中存在的极端物理条件具有重要意义，中子星中的物质被压缩到比原子核大几倍的密度。地球上没有任何实验室可以复制这些条件。

关于这些发现的报告发表在5月30日的《自然》杂志上。

如图所示，中子星是天文学家可以直接观察到的最稠密的物体，将地球质量的五百万倍压碎成一个球体，该球体的直径大约为12英里，大小类似于曼哈顿岛。

中子星的内部结构是一个长期存在的难题。根据目前的理论，中子星具有由电子和离子组成的地壳。内部含有奇异物的内部，包括中子超流体，这是一种无摩擦的奇异状态的物质；并通过恒星的强磁场加速高能粒子流的表面。

流动的粒子从地壳中抽出能量。地壳旋转下来，但内部的流体抵抗变慢。在应变作用下，地壳破裂。发生这种情况时，就会出现故障。X射线爆发，恒星从旋转得更快的内部得到加速的踢动。

导致突然的旋转减慢的过程构成了新的理论挑战。

2012年4月21日，就在斯威夫特观察到反干扰的一周前，1E 2259 + 586产生了短暂但强烈的X射线爆炸，该爆炸是由NASA费米伽马射线太空望远镜上的伽马射线爆裂监测器探测到的。科学家认为，高能光的这种36毫秒喷发可能预示着促使磁星减速的变化。

主要作者罗伯特·阿奇博尔德（Robert Archibald）说：“这一事件的真正显着之处在于磁星突然减速，X射线爆发以及我们现在观测到的恒星旋转速度比以前快的事实。”在麦吉尔。

戈达德管理着于2004年11月推出的Swift。该望远镜与宾夕法尼亚州大学公园的宾夕法尼亚州立大学，新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室以及维珍纳州杜勒斯的轨道科学公司合作运行。国际合作者在英国和意大利，任务包括德国和日本的捐助。

出版物：R. F. Archibald等人，“电磁波中的反毛刺”，《自然》 497，591-593，（2013年5月30日）； doi：10.1038 / nature12159

研究报告的PDF副本：磁星中的反毛刺

图片：美国宇航局的戈达德太空飞行中心； ESA / XMM-牛顿/ M。Sasaki等。