發現奇怪黑寡婦脈衝星系統,帶有第 2 顆遙遠伴星

作者 | 發布日期 2022 年 05 月 05 日 12:30 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


在宇宙中,雙星系統很常見,其中一種較奇怪組合被稱為「黑寡婦脈衝星」,由毫秒脈衝星與正被吸收的伴星組成。最近天文學家發現一個新的黑寡婦脈衝星系統,但後續觀察表明它很奇怪,似乎還與更遙遠的一顆恆星組成三星系統,又或者這根本不是黑寡婦脈衝星,而是一種全新系統。

不與其他恆星搭伙運行的太陽在宇宙中其實是少見案例,因為聯星系統非常普遍,距離太陽系最近的鄰居便屬於三星系統。

許多聯星系統成員組合都很怪,比如由巨大且不穩定的恆星配上相對平凡的恆星,其中一種罕見組合稱為「黑寡婦脈衝星」,自 1980 年代發現第一個黑寡婦脈衝星後,至今已在銀河系發現約 24 對相同天體,且都是透過觀察脈衝星的伽馬射線與 X 射線發現。

而麻省理工學院團隊試圖改從脈衝星伴星的可見光尋找黑寡婦脈衝星。使用史維基瞬變探測器(Zwicky Transient Facility,ZTF)數據分析 2,000 萬顆恆星,尋找是否有亮度在 1 小時內發生 10 倍以上明顯變化的對象,成功找出距地球約 3,700 光年的 ZTF J1406+1222——由 1 顆脈衝星與 1 顆褐矮星組成。

望遠鏡無法區分 ZTF J1406+1222 內誰是脈衝星、誰是褐矮星,但脈衝星質量可能介於太陽質量 1.4~2 倍,褐矮星質量可能是木星數十倍,兩者距離不到 450,000 公里,每 62 分鐘就繞旋一圈,是迄今為止已知黑寡婦脈衝星系統最短的公轉軌道。

奇怪的是,後續觀察指出脈衝星似乎有第 2 個伴星,質量約太陽質量 10~20%,軌道非常遠(約地球和太陽之間平均距離的 600 倍),每 10,000 年才靠近系統內另外 2 顆恆星。

更奇怪在於天文學家迄今尚未探測到來自 ZTF J1406+1222 的伽馬射線或 X 射線,儘管數據許多細節表明它是黑寡婦脈衝星,但在 NASA 錢卓拉 X 射線天文台觀測證實之前,也許 ZTF J1406+1222 是我們從未見過的新東西。

新論文發表在《自然》(Nature)期刊。

(首圖為黑寡婦脈衝星示意圖,來源:NASA