NASA儀器捕捉到來自一個古怪脈沖星的最亮X射線爆炸

　　據外媒報道，8 月 20 日，國際空間站(ISS)上的一臺X射線儀器捕捉到了有史以來最亮的X射線爆炸。該爆炸來自數千光年之外的脈沖星，它在 20 秒內釋放的能量相當于太陽在 10 天內釋放的能量。現在，NASA 的一個研究小組已經找到了他們認為導致這一現象發生的原因。

　　脈沖星是一種中子星，是在一顆更大恒星在一顆引人注目的超新星中釋放出大部分物質后留下的。而剩下的核心仍然活躍，特別是在它的兩極，在那里它以聚焦的光束發射出X射線。由于這些天體旋轉得非常快，所以它們的一些光束會周期性地掃過地球進而產生有規律的X射線脈沖，這也就是脈沖星的名字由來。

　　在這次要說的案例中，脈沖來自一顆名為 SAX J1808.4-3658(或簡稱 J1808)的脈沖星，其距離地球 11000 光年、位于人馬座、每秒旋轉 401 次。然而 ISS 此前探測到的信號并不是普通的脈沖--它不僅是 NASA 的中子星內部成分探測(NICER)望遠鏡所探測到過的最亮信號而且還顯示出了其他一些奇怪的特征。

　　首先，爆炸一開始時它表現得極其強烈，并且在停頓了大約一秒鐘后又突然變亮了兩秒鐘并一直到達到峰值，而在停留幾秒鐘后閃光消失。后來在暗下來的過程中它又短暫地亮了約 20%，然后在接下來的 40 秒左右逐漸消失。

　　這種特殊的模式對于該類型爆炸并不尋常，天文學家將其稱之為I型X射線爆炸。現在，研究人員提出了一個他們認為可以解釋這一事件(至少大部分)的原因。

　　根據研究小組的說法，這種奇怪的信號可以歸因于它所處的環境。這顆脈沖星并不孤單--J1808 是一個包含褐矮星的雙星系統的一部分，褐矮星是一個太大而不能成為行星但又太小而不能成為恒星的天體。

　　在研究人員看來，由于 J1808 和褐矮星離得很近，所以 J1808 會將氫氣從褐矮星中抽離出來然后吸入環繞脈沖星的吸積盤。隨著時間的推移，這個圓盤中的一些氣體變得過于稠密和不穩定，而這導致觸發了一個失控的過程并最終引發爆炸。

　　之后，來自脈沖星的光奮力穿過密度更大的氣體云并捕獲加熱和電離部分氣體的能量。反過來，這種氣體會在反饋回路中捕獲更多的能量。最終氣體開始向脈沖星盤旋并落到脈沖星的表面。

　　而下降的氫氣就像海洋一樣包圍著脈沖星，越下降越深。其中，更深部分暴露在了更高溫度和壓力環境下，這使得氫核開始融合成氦。這個發生在太陽核心的過程則會由此產生能量。

　　這篇論文的合著者 Zaven Arzoumanian 指出，氦會散開并形成屬于自己的一個層，“一旦氦層有幾米深了之后，條件就會允許氦原子核融合成碳。然后氦氣爆炸、釋放出一個熱核火球并穿過整個脈沖星表面。”

　　簡而言之，最初的光亮是因為氫層的膨脹，而一秒鐘的停頓則是因為脈沖星將氫層炸向了太空。在那之后，更大質量的氦層被吹走，這標志著出現了更高的峰值。由于氦層膨脹得更快，它會在減速、停止并回到脈沖星表面之前超過氫層。這將會產生閃光漸弱的效果。

　　不過現在仍有一個謎團是研究小組還沒有解決的，那就是究竟是什么原因導致信號在短暫變亮后又消失了。
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