距离地球最近的脉冲星(每秒旋转数百次)
距离地球最近的脉冲星(每秒旋转数百次)但电子和正电子都是带电粒子,它们会产生自己的电场,因此对脉冲星的电场有抑制作用。所以脉冲星的电场随后变得非常弱,并开始在正负之间振荡。在脉冲星中,磁场是如此强,伽马射线光子是如此高能,因此电子和正电子的产生是非常有效的。物理学家认为这会产生光子和电子-正电子等离子体的级联。这些场是如此强大,它们扭曲和重新连接得如此剧烈,根据爱因斯坦的E=mc2方程,磁场从能量中创造出物质和反物质。中子星是怎么诞生的呢?当一颗质量介于10到29个太阳质量之间的大质量恒星作为超新星坍缩爆炸时,它就会留下一颗中子星。中子星不再经历进一步的聚变,而是被强烈的引力所控制,强大的引力压倒了恒星中的原子键,几乎把一切都压成中子。但是中子星从它的前身恒星那里保留了一些重要的东西:旋转力。中子星的体积和质量比它的前身要小得多,但是旋转速度增加了。它被称为“角动量守恒”,这个概念在天文学和天体物理学中经常出现。一颗中子星的旋
说起脉冲星,大部分人都会联想到它那独一无二的稳定闪光。当脉冲星在1967年首次被发现时,它们有节奏的无线电波脉冲成功地吸引了科学家的注意。一些人认为他们的射电光束可能是来自外星的讯息。
但是经过大量的观测和研究之后,我们知道脉冲星是磁化的、旋转的中子星。我们知道它们旋转得很快,它们的磁极将扫过的无线电波射向太空。如果它们正巧扫过地球,我们可以“看到”它们是无线电波的脉冲。这些脉冲极其稳定,因此被科学家当做宇宙中的灯塔,它超强的稳定周期完全可以作为宇宙的原子钟。但是产生所有电磁辐射的确切机制仍然是个谜。
近日,一个研究小组对这一现象的研究出现了线索,它与伽马射线、电子和正电子以及振荡电场有关,这一切都要从脉冲星中心的中子星开始。
中子星
中子星是怎么诞生的呢?当一颗质量介于10到29个太阳质量之间的大质量恒星作为超新星坍缩爆炸时,它就会留下一颗中子星。中子星不再经历进一步的聚变,而是被强烈的引力所控制,强大的引力压倒了恒星中的原子键,几乎把一切都压成中子。但是中子星从它的前身恒星那里保留了一些重要的东西:旋转力。
中子星的体积和质量比它的前身要小得多,但是旋转速度增加了。它被称为“角动量守恒”,这个概念在天文学和天体物理学中经常出现。一颗中子星的旋转速度非常快,每秒旋转数百次。这种快速的旋转产生了非常强大的电场,这是我们所知道的最强大的电场,将电子从恒星表面撕裂,同样的磁场会加速这些电子达到高速。
因为电子加速得如此之快,所以脉冲星会发出伽玛辐射。但是脉冲星也有一个非常强大的磁场,这个磁场会重新吸收伽马射线。这种再吸收产生了另一股由电子及其反物质对应物正电子组成的等离子体,然后等离子体充满了磁层,从而产生稠密的等离子体。
在脉冲星中,磁场是如此强,伽马射线光子是如此高能,因此电子和正电子的产生是非常有效的。物理学家认为这会产生光子和电子-正电子等离子体的级联。这些场是如此强大,它们扭曲和重新连接得如此剧烈,根据爱因斯坦的E=mc2方程,磁场从能量中创造出物质和反物质。
但电子和正电子都是带电粒子,它们会产生自己的电场,因此对脉冲星的电场有抑制作用。所以脉冲星的电场随后变得非常弱,并开始在正负之间振荡。
所以如果我们看到一个中子星,一般都带有一个强大的磁场,还有一个摆动的,振荡的电场。这两个场相互作用,结果是电磁能量波作为无线电波发射到太空。只有当磁场和电场不对齐时才会发生这种情况。
在这项研究中,研究人员模拟了这些因素,模拟产生的能量与从脉冲星观测到的能量相匹配。研究科学家亚历山大·菲利波夫说,这个过程很像闪电。一组日本科学家在2017年发现,闪电会产生伽马射线和反物质。是得,没错,像脉冲星一样,闪电也能产生伽马射线和反物质。
不过,这项研究有一个问题,因为尽管研究小组模拟的能量与脉冲星观测到的能量相匹配,但还是存在差异,模拟的粒子能量比实际的脉冲星要低得多。因此其中仍然存在一些潜在的漏洞。
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