NASA公布了超亮X射线源的秘密,这些物体比应该亮100多倍。美国宇航局NuSTAR X射线望远镜的观测支持了这一谜题的可能解决方案。超亮X射线源(ULX)产生约1000万倍于太阳的能量,通常超过爱丁顿限制。最近在《天体物理杂志》上发表的一项研究使用了NASA的核谱仪望远镜,首次测量了一项ULX。发现证实了ULX确实破坏了爱丁顿限制,可能是由于它们强烈的磁场。另一种假设认为,ULX的强磁场扭曲了原子成为细长的形状,减少了光子推动原子的能力,最终增加了物体的最大可能亮度。

超亮X射线源产生的能量比太阳高出约一亿倍。它们非常光亮,以至于它们似乎超越了一个物理界限,称为爱丁顿限制,这限制了物体的亮度取决于其质量。超亮X射线源(ULX)通常超过这一限制的100至500倍,这使科学家感到困惑。

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最近,在一项发表在《天体物理杂志》上的研究中,研究人员报道了使用NASA的核谱仪望远镜(NuSTAR)首次测量的ULX。该发现证实了这些发光体确实与它们看起来一样明亮,并且破坏了爱丁顿限制。一种假设认为,这种超越极限的亮度是由于ULX的强磁场造成的。但是,科学家只能通过观察来测试这个想法:比地球上曾经制造的最强磁铁强数十亿倍的ULX磁场无法在实验室中再现。

光子对物体施加了一小股推力。如果像ULX这样的宇宙物体释放的光足够多,并以每平方英尺观察,这些光子的向外推力可能会压倒物体的引力。当这种情况发生时,一个物体便达到了爱丁顿限制,并且该物体的光理论上会将任何向它掉落的气体或其他物质推开。

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当光压倒重力时,那个开关也是重要的,因为物质掉落到ULX上是它亮度的源泉。这是科学家们经常在黑洞中观察到的现象:当强重力吸引着漂浮的气体和尘埃时,那些物质可能会加热并放射光线。科学家过去认为,ULX必须是黑洞,周围围绕着明亮的气体。但是,在2014年,NuSTAR的数据揭示了一个名为M82 X-2的ULX实际上是一种质量较小的天体,称为中子星。像黑洞一样,中子星在星死后坍缩形成,将超过太阳质量的物质压缩到比中等大小的城市大不了多少的区域中。

这种不可思议的密度也在中子

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作者 董阳

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