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天文学家首次准确测定脉冲星距离(图)
 

  以美国国家射电天文台沃特尔·布赖斯肯博士为首的天体物理学家国际小组,利用由10台能达到创纪录分辨率的射电望远镜组成的最强大洲际观测系统,准确测定了编号为PSR B0656+14脉冲星的距离,科学家采用了直接方法——借助于每年的视差(在地球围绕太阳运转时各天体可见到的相对位移)。这一测量结果不仅能解决关于该脉冲星诞生地的争论和测定其中子星的大小(使修正中子星的物理模型成为可能),而且有望揭开宇宙射线最重要的一个秘密。

  PSR B0656+14脉冲星位于双子星座,中心是超新星爆发的环状残余(Monogem Ring),环状残余位于双子星座和邻近麒麟座的边界处。脉冲星是巨大恒星爆炸后残留的超密实快速旋转的中子星,因此可以合理地假设,它是被超新星抛掉的典型外壳和诞生PSR B0656+14脉冲星宇宙灾变的产物,在起源上它们是相关的。但是以前利用间接方法测定脉冲星的距离的天文学家作出的结论是,脉冲星离开地球的距离约为2500光年,而超新星残余仅分布在离开地球1000光年的地方。因此认为,这两个天体无论如何也没有关联,只不过是偶然出现在同一个太空区域内。

  现在一切要重新看待,正如美国加利福尼亚大学斯蒂夫·托尔塞特博士指出的,“我们的测量表明,脉冲星位于接近离开地球950光年的地方,也说是说,实际上也位于超新星残余分布的地方,这表明,这两个天体几乎肯定是由于同一次超新星爆发而产生的。”

  在解决这一问题之后,天文学家开始直接研究中子星,在利用不同望远镜获得的各种数据之后指出,中子星具有的直径为25~40千米,在这样不大的体积内包含有整个太阳的质量。对PSR B0656+14脉冲星进一步的研究,或许能对以前的观测问题给出答案,但是不能令人满意地解释我们能到达空间里宇宙射线过剩的问题。

  宇宙射线是能穿透整个宇宙的带电亚原子和高能原子核(90%是质子)以及α粒子即氦核(7%)粒子流,在超新星爆发过程中产生的冲击波被认为是这些粒子的主要起源。测量宇宙射线能量的科学家早已注意到,在一定能量范围内(指的是原始宇宙射线频谱中的特征折点或“拐点”)能量约为3×1015电子伏特宇宙射线过剩,这种宇宙射线是在20世纪中叶由前苏联物理学家发现的。有些研究人员认为,这样的过剩使超新星残余有可能接近到离开地球约1000光年,超新星爆发发生在约10万年前。

  沃特尔·布赖斯肯博士声称,他们的测量将PSR B0656+14脉冲星和Monogem Ring环状残余放入“正确”的位置上,并且这两种天体具有与宇宙射线过剩最重要起源完全相适应的“年龄”。

  天文学家将期待这一最强大洲际观测系统能提高测定距离的精确度,斯蒂夫·托尔塞特博士介绍说,“这颗脉冲星会变成一个极好的实验室,利用它可以发展天体物理学和核物理学。”应该指出的是,这组天体物理学家早已有目的地寻找PSR B0656+14脉冲星与宇宙射线频谱中的反常现象之间的联系。

 
译自俄《宇宙信息分析高架网》

           
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