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白矮星与中子星

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白矮星与中子星
现代恒星演化理论告诉我们,中子星是恒星演化到晚期的产物,当恒星因耗尽能量而出现超新星爆发时,在引力作用下,星核就会坍缩成中子星。
在银河系中,双星是很常见的,若是双星中有中子星,中子星对双星的演化会有什么影响呢?
1968 年,一位前苏联天文学家发现,天蝎座 X—l 是一对双星,其中之一是中子星,它的伴星是一红巨星。红巨星的气体受到中子星的吸积,在中子星的周围旋转碰撞,而升温到 100 万 K 时,就会辐射出大量 X 射线。
天文学家研究了由双星组成的 X 射线源(X 射线双星)以后,发现供给 X 射线源物质的伴星可分两类:一类是具有几个太阳质量的大伴星,一类是不超过两个太阳质量的小伴星。这两类伴星的演化有所不同:前一类 X 射线双星中的大质量伴星自然演化,并以超新星爆发而告终。爆发把双星系统中的许多物质吹到宇宙空间,从而削弱了两星间引力,若双星系统丧失了一半以上的物质,它就瓦解,只留下一个孤单的中子星。若爆发出的物质不多,双星系统保存下来,结果是留下一对中子星。1947 年后,果然发现了双脉冲星。而含有一个低质量的恒星和一颗中子星的 X 射线双星,演化较温和,由于伴星没有足够的物质引起超新星爆发,伴星流失到中子星的物质速率很缓慢,结果是形成一颗白矮星和一颗中子星。在已知的射电脉冲星中,双星相对稀少,仅有 9 个为脉冲双星,其中 7 个是属于后一类的。
然而,PSR0820—02 脉冲星的发现给上述演化理论提出了难题:它是一个由白矮星和中子星组成的双星。根据理论,它应该是磁场较弱、脉冲周期很短的脉冲双星,但实际上它却是磁场很强的一种特殊脉冲双星,最新的理论认为,这类脉冲双星中的中子星并非来自超新星爆发,而是来自白矮星的坍缩。按照这种理论,PSR0820—02 原是一个普通的双星,质量较大的伴星最后演化成白矮垦,但它继续吸积质量较小的另一伴星的物质,最后超过白矮星的质量极限而坍缩为一个中子星。不过,一般说来,由伴星吸积来的氢在白矮星表面积聚起来后,大多数白矮星会由于氢聚变产生爆炸(新星爆发),又把积聚起来的物质抛出,是不会坍缩为中子星的。若使白矮星发生引力坍缩变成中子星,必须要求白矮星满足两个条件。(1)必须是特殊白矮星,是一种由氖、氦和镁组成的白矮星,这样的化学组成对氢聚变不起催化作用;(2)白矮星伴星的质量输出必须十分缓慢,不易发生激烈的爆发。这种理论模型尚需观测来检验。白矮星会按照这种方式演变为中子星吗?中子星本身又将如何演化?天文学家正在努力寻找更多的脉冲星来验证上述新理论是否正确,进一步理解中子星演化的来龙去脉。

来自奇点天文网

本文由奇点天文作者上传并发布,奇点天文仅提供文章投稿展示,文章仅代表作者个人观点,不代表奇点天文立场。

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