天文學家利用由日本主導的 XRISM 天文台數據,直接觀測到中子星 GX 301-2 捕捉其伴星 Wray 977 的恆星風,並將其作為 X 射線閃發的能量來源。這項研究是 NASA 對極端宇宙探索的一部分,為這些系統的運作方式提供了新見解。
目標系統 BP Crucis 位於十字座,距離約 13,000 光年。Wray 977 是一顆藍色超巨星,其質量是太陽的 40 倍,體積是太陽的 60 倍,不斷以恆星風的形式排放電離氣體。其伴星 GX 301-2 是一顆脈衝星,一顆直徑約 12 英里的中子星,每 11 分鐘旋轉一次並發射 X 射線束。在脈衝星 41.5 天的公轉週期中,於靠近和遠離主星的兩個位置會發生強烈的 X 射線閃發。
馬里蘭大學巴爾的摩郡分校 (UMBC) 及位於馬里蘭州格林貝爾特的 NASA 戈達德太空飛行中心研究員 Roi Rahin 表示:「我們以前從未看到過風電漿落在緻密天體上的明確跡象。」研究人員認為,脈衝星的引力創造了一股濃密的電漿流,而當脈衝星從該流中捕捉物質時,就會發生閃發。最強的閃發發生在脈衝星最接近恆星、電漿流最濃密的時候。
2025 年 2 月 1 日,XRISM 天文台利用其 Resolve 儀器(由 NASA 和 JAXA 共同開發),在一次強閃發期間對該系統進行了 16 小時的觀測。天文台捕捉到了詳細的 X 射線光譜,揭示了快速變化的發射線和吸收線。這些譜線顯示了脈衝星附近電漿的速度和方向。Rahin 在看到光譜時指出:「很明顯,這些觀測結果具有開創性。」
曾就職於 UMBC 和 NASA 戈達德中心,現為印度馬尼帕爾自然科學中心助理教授的共同作者 Nazma Islam 解釋道:「我們可以看到濃密的電漿流在非常靠近中子星時是如何運作的。」Rahin 及其團隊證明,觀測到的鐵吸收線發生了偏移,這為捕捉到的電漿提供了證據。該研究結果於週五發表在《科學前沿》(Science Advances) 期刊上。
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