"宇宙食人族以光速40%的速度将喷射物体排入太空"

科技
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首次,天文学家们测量了太空中快速移动的射流的速度,这对于恒星形成和生命所需元素的分布至关重要。

这些由被认为是“宇宙食人者”的恒星喷发出的物质射流被测定为以超过光速三分之一的速度移动——这得益于今天在《自然》杂志上发表的一项开创性新实验。

研究揭示了这些暴力过程的新信息,巧妙地利用了恒星表面的核爆炸。

瓦里克大学物理系的Warwick奖学金获得者雅各布·范登·艾恩登(Jakob van den Eijnden)合著者表示:“这些爆炸发生在中子星上,中子星非常密集,以其巨大的引力场而臭名昭著,使得它们能够吞噬周围的气体——这种引力场仅次于黑洞。”

他解释说:“大部分气体来自于环绕着中子星运转的附近恒星,向中子星涌入,如同雪花般落在表面。随着越来越多的物质降落,引力场将其压缩,直到引发一次失控的核爆炸。这次爆炸影响到了从涌入物质中喷射出的射流,将粒子以极高的速度抛出太空。”

研究小组通过比较澳大利亚望远镜紧凑阵列(由澳大利亚国家科学机构CSIRO拥有和运营)和欧洲空间局的Integral卫星接收到的X射线和无线电信号的方式,设计了一种测量射流速度和特性的方法。

另一位合著者托马斯·拉塞尔(Thomas Russell)称:“这给了我们一个完美的实验。我们观察到了一股非常短暂的额外物质冲击,这些物质被喷射进射流中,我们可以跟踪它在射流中的移动,从而了解它的速度。”

雅各布·范登·艾恩登补充道:“这些爆炸每隔几小时就会发生一次,但你无法预测具体何时会发生。因此,你必须长时间盯着望远镜观测,并希望能捕捉到几次爆发。在三天的观测中,我们看到了10次爆炸和射流的闪亮。”

这些射流的速度约为每秒114,000公里,相当于光速的35-40%。这是天文学家首次能够预测并直接观察到一定数量的气体被引导进射流并加速进入太空的过程。

研究人员认为中子星和黑洞的质量和旋转也会影响射流。现在证明了这项研究是可行的,这项研究将成为未来研究中子星及其射流的蓝图。射流还可以由超新星爆炸和伽马射线暴等灾难性事件产生。新的结果将在宇宙许多研究中有广泛的适用性。

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