磁星是什么类型的行星?
磁星是一种特殊的脉冲星,脉冲星是快速旋转的中子星,中子星则是大质量恒星爆炸后形成的超新星:爆炸时恒星的外层被抛射入太空,而其核心塌缩成脉冲星。磁星是罕见的,也是非凡的,在目前已知的数以千计的脉冲星中,只有20余颗磁星。
英国米尔顿凯恩斯市开放大学的天文学家西蒙克拉克和他的同事观察到一个被命名为维斯特卢1的年轻星团,并在其中发现了一颗磁星。该星团只有500万岁,位于天坛座中,距离地球16 000光年。
这个星团的发现过程非常有趣。他们先是发现了一颗奇特的蓝超巨星维斯特卢1-5,它比太阳更炽热、更明亮。该巨星和一颗巨大的恒星组成了双星系统,而这颗恒星后来变成了磁星。维斯特卢1-5表面的气体被这颗巨大的恒星吸引,大量流向恒星,加速了该恒星的自转。这个过程就像落下的水使得水轮转动一样。克拉克认为,这种自转增强了这颗伴星的磁场,使得它爆发时变成了磁星,而不是普通的脉冲星。
如果没有维斯特卢1-5,这颗恒星很可能最终塌缩成为黑洞。但在它爆炸前的膨胀阶段,维斯特卢1-5夺回了足够的气体,使其成功瘦身,最终没有变成黑洞。表面气体的流失和恒星自身的膨胀降低了它的自转速度,就像旋转的花样滑冰选手伸开手臂时速度会变慢一样。
克拉克说,有两个事实可以支持这一结论:①这颗蓝超巨星正快速地远离它所在的星团,这表明最近有另外一颗恒星发生爆炸将其推了出去;②这颗蓝超巨星含有异常丰富的碳、氮和氧。
在其一生的大部分时间里,蓝色恒星都是通过碳、氮、氧的循环来产生能量的,在这一循环过程中,碳和氧逐渐转变成氮。
蓝超巨星维斯特卢1-5中含有大量的氮和极少的氧,同时含有大量的碳,这很不合常理。克拉克的团队认为,维斯特卢1-5是在那颗恒星变成磁星之前不久获得这些碳的。在那颗恒星生命的后期,大量的氦聚变成碳,并将部分碳喷射到维斯特卢1-5的表面,随后爆发成为磁星,和维斯特卢1-5分道扬镳。
虽然澳大利亚悉尼大学的天文学家布赖恩冈斯勒没有参与这项研究,但他认为这个结论是合理的,因为巨型恒星通常都有伴星,而这颗磁星却和维斯特卢1-5独立存在。一颗脉冲星只在其生命的前10 000年才是磁星,维斯特卢1-5上的碳应该也只能存在10 000年左右,之后便会沉入恒星表面之下,从人们的视野中消失。
如果这项新发现能够被证实,磁星的形成之谜也许就迎刃而解了。