点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:“天关”立大功!天文学家发现罕见X射线双星
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

“天关”立大功!天文学家发现罕见X射线双星

来源:中国科学报2025-02-21 10:08

  ■中国科学报记者 甘晓

  欧洲航天局的科学家基于我国“天关”卫星获得的数据,在名为“小麦哲伦云”的邻近星系内发现一组罕见双星系统。2月19日,这一发现在《天体物理杂志快报》上发表。

  该发现源自“天关”卫星搭载的宽视场X射线望远镜(WXT,中文名为万星瞳)捕捉到的短暂且高能量的X射线辐射事件,并利用其搭载的后随X射线望远镜(FXT,中文名为风行天)进行定向观测,获取源爆发期间更为详细的X射线信息。

  这是作为“天关”卫星国际合作方的欧洲航天局首篇以该卫星数据为主导发表的科学论文。论文第一作者、西班牙空间科学研究所博士后Alessio Marino表示:“在目前监测X射线的太空望远镜中,WXT是唯一一个能够以足够的灵敏度看到低能X射线的望远镜,因而捕捉到这个新的X射线源。”

  科学家认为,这一发现为探索大质量恒星的相互作用与演化开辟了新途径,印证了“天关”卫星在捕捉宇宙中转瞬即逝的新型X射线源方面具有独特能力。

  Be星+白矮星,命运迥异的罕见组合

  这组罕见双星系统由一颗质量为太阳12倍的大质量恒星和一颗质量与太阳相当但只有地球大小的白矮星组成,前者也被称为“Be星”。

  得益于“天关”卫星在天体最初爆发时便捕捉到了信号,天文学家得以对来自不同仪器的多批次数据进行分析。

  科研人员对连续6天获取的数据进行深入分析后,对这一双星系统爆发的过程进行了描述:两颗恒星环绕运行,白矮星凭借强大的引力场从其伴星那里不断拉扯物质。随着越来越多的物质(主要是氢)不断落在白矮星这个致密天体上,其强大的引力将这些物质不断压缩,直至引发一场失控的“核爆炸”。这一过程产生了一道极为明亮的闪光,涵盖了从可见光到紫外线以及X射线的广泛波段。

  这一发现令人费解,因为理论上双星系统中的两颗恒星通常一起形成,它们的演化过程可谓“生死相依”。然而,这一组合中双星的命运却迥然不同。如果是单一恒星,大质量的Be星演化很快,寿命只有几千万年;而作为恒星死亡后的残骸白矮星,它的前身星在演化成白矮星之前至少会存在几十亿年。

  对此,科学家给出了合理的解释。这对双星最初由两颗大质量恒星组成,质量分别为太阳的6倍和8倍。质量较大的恒星先耗尽燃料,膨胀并抛射外层物质,被剥离外层之后所剩下的恒星核坍缩成白矮星。原来质量较小的恒星,通过吸积另一颗恒星的物质变得越来越大,最后形成了12倍太阳质量的Be星。白矮星反过来吸积伴星的物质,延续着这对天体之间的相互作用,并产生了“天关”捕捉到的X射线爆发。

  “这项研究为我们揭示了恒星演化中一个极为罕见的阶段,这是两颗恒星之间复杂物质交换的结果。”欧洲航天局研究员、X射线天文学家Ashley Chrimes评论道。

  “只有‘天关’能捕捉”

  这一新发现,让“天关”卫星再次展现出其在低能X射线方面“天花板”般的灵敏度,也让科学家得以首次追踪这种奇特双星系统从X射线突然爆发到逐渐消退的全过程。

  2024年5月27日,“天关”卫星搭载的WXT在小麦哲伦云内捕捉到一次奇特的X射线辐射事件,并编号为“EP J0052”。为追溯其信号来源,科学家随即调用FXT进行定向观测。

  同时,WXT的发现触发了美国国家航空航天局(NASA)的两台X射线望远镜Swift和NICER对该天体进行观测。欧洲航天局的XMM-牛顿任务在“天关”首次观测到EP J0052的18天后对该方向进行了后续观测,但未能再次探测到信号,这表明此次耀发的持续时间相对较短。

  “我们在监测X射线暂现源时,发现了小麦哲伦云中这个新的X射线亮点。我们意识到,我们正在观察的是某种不寻常的东西,只有‘天关’卫星的高灵敏度才能够捕捉到。”这一新发现令Marino感到兴奋。

  最初,科学家认为EP J0052可能是一个常见的X射线双星系统,由一颗中子星吞噬其大质量恒星伴星的物质组成。此后,科学家通过进一步分析不同波长范围内的X射线变化以及爆发物质中存在的氮、氧和氖等元素,才最终确认这对天体的真实身份。

  “这一发现充分展示了‘天关’卫星变革性的探测能力。”欧洲航天局“天关”卫星项目科学家Erik Kuulkers指出,“Be星与白矮星这一双星系统的爆发最适合用低能X射线进行观测。‘天关’的问世为我们提供了独特的机会,让我们能够捕捉到这些稍纵即逝的天体源,并检验我们对大质量恒星演化的理解。”

  欧洲航天局的首篇

  “EP J0052的成功探测,正是‘天关’卫星在国际合作方面获得成功的体现。” “天关”卫星首席科学家、中国科学院国家天文台研究员袁为民表示。

  “天关”卫星由中国科学院主导,中国科学院国家空间科学中心承担卫星工程总体,微小卫星创新研究院、上海技术物理研究所与国家天文台、高能物理研究所分别负责卫星平台及两台载荷研制,夜视院集团负责载荷WXT的“龙虾眼”光学器件的研制。

  欧洲航天局、德国马普地外物理研究所和法国航天局作为合作方参与卫星的研制。其中,欧洲航天局于2019年作为合作方正式以“机遇任务”的方式加入“天关”卫星项目,使该项目成为中国主导的国际合作空间科学项目,提供了一套FXT聚焦镜组件,并进行部分卫星下传数据的接收,还开展了实质性的深度技术和科学合作。

  据了解,最新发表的论文研究工作由来自欧洲航天局的科学家主导完成,也是欧洲航天局首篇以“天关”卫星数据为主发表的科学论文。

  “天关”卫星在数据共享和科学管理上也开展了深入的国际合作。目前,一个高水平的国际联合科学团队已经组建成功,300多位成员来自10多个国家,为“天关”卫星的科学成果产出提供了强大而广泛的国际力量。

  袁为民指出,“天关”卫星在国际合作上的成功,不仅提升了中国在国际空间科学领域的影响力,还为全球天文学研究提供了重要的X射线数据支持,有力推动了高能时域天文学的观测与发展。

  相关论文信息:

  http://doi.org/10.3847/2041-8213/ad9580

  《中国科学报》 (2025-02-21 第1版 要闻)

[ 责编:李欣哲 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 宁夏同心:储农资 修农机 保春耕

  • 早春时节田间忙

独家策划

推荐阅读
16项标准是我国环境基准体系的组成部分,可与《淡水生物水质基准推导技术指南》和《海洋生物水质基准推导技术指南(试行)》配套使用。
2025-02-21 10:07
日前,我国首口超万米科探井——深地塔科1井在新疆塔里木盆地完钻,钻探深度10910米,成为亚洲第一、世界第二垂深井。
2025-02-21 10:06
该规定提出,严明资格条件,规范准入程序,完善退出机制,严禁将会员类型与人才“帽子”挂钩、“交钱就能入会”等行为。
2025-02-21 10:04
钙钛矿材料具有荧光量子产率高、色纯度高、色域广等独特优势,被认为是下一代超高清显示技术的理想材料。
2025-02-21 10:03
中国行星探测工程天问二号任务探测器20日运抵西昌卫星发射中心。
2025-02-21 10:02
最近,全国多地将DeepSeek等人工智能系统应用于政务和公共服务。
2025-02-20 14:40
DeepSeek引发的冲击波仍在持续:不仅多个平台宣布接入DeepSeek,各个行业也密集搭上这趟“快车”。2月4日,DeepSeek系列大模型正式上线昇腾社区,开发者可一键获取DeepSeek系列模型,并支持昇腾硬件平台上开箱即用。
2025-02-20 10:02
近日,全国首套大型智能化森林火灾救援处置训练设施顺利通过最终验收,在国家西南应急救援中心正式交付使用。
2025-02-20 02:50
19日,科学家们在国际学术期刊《天体物理杂志快报》发布了“天关”卫星的最新发现。
2025-02-20 02:50
夜幕低垂,驾车穿行在贵州兴义环城高速公路的隧道中,柔和光线如点点星光洒下,为隧道披上一层温暖的光纱,照亮往来的车辆。
2025-02-20 02:50
近日,习近平总书记在听取吉林省委和省政府工作汇报时强调,要推进科技创新同产业创新深度融合,整合科研资源和力量,强化企业创新主体地位,优化创新生态,力争在一批重大科技专项上取得新突破,推动科技成果向现实生产力转化。
2025-02-20 02:50
在万里风沙线上筑起“绿色长城”
2025-02-19 09:48
近日,由中国科学院空天信息创新研究院(空天院)研制的直升机航空大地电磁探测系统,成功应用于高原铁路建设工程。
2025-02-19 09:47
由南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合组成的研究团队于2月18日在国际学术期刊《自然》线上发表研究成果。
2025-02-19 09:45
18日从中国科协第十届全国委员会第九次会议上获悉,2024年,我国在科技人才培养、科技期刊建设、公民科学素质建设、国际民间科技交流、规范学术团体治理等领域取得进展。
2025-02-19 09:44
2025年开年以来,人工智能(AI)技术继续保持迅猛发展的态势。
2025-02-19 09:42
我国新型储能制造业全链条国际竞争优势凸显,优势企业梯队进一步壮大,产业创新力和综合竞争力显著提升,实现高端化、智能化、绿色化发展。
2025-02-18 09:33
新修订的科学技术普及法自2024年12月25日起施行。宣传贯彻科学技术普及法座谈会17日在京召开,全国人大常委会副委员长蔡达峰出席会议并讲话。
2025-02-18 09:32
迈着深深浅浅的步子走进葡萄园,脚下,枯叶作被覆盖着泥土;头顶,休眠的葡萄枝上零星挂着卷曲的叶子。果农们在葡萄架下来回穿梭,剪刀在手中翻飞,老练地修剪着葡萄枝条,随后,有条不紊地完成着开沟、窝肥、清园等“冬管清单”。
2025-02-18 09:32
2月13日,北京儿童医院,13位知名专家对1位8岁男孩的疑难病例展开缜密讨论。主持人是北京儿童医院院长、耳鼻咽喉头颈外科专家倪鑫,专家们则来自神经外科、肿瘤外科、口腔科等科室。
2025-02-18 09:28
加载更多