3 月 21 日消息，據(jù)中國科學(xué)院網(wǎng)站，北京大學(xué)和中國科學(xué)院國家天文臺合作，近期使用 LAMOST 光譜數(shù)據(jù)并結(jié)合新疆天文臺南山光學(xué)望遠鏡測光數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了一個質(zhì)量約為 0.98 倍太陽質(zhì)量的致密星與晚期主序星組成的雙星系統(tǒng)。

該研究結(jié)合多波段(射電、光學(xué)、X 射線及伽馬射線)觀測分析，推測該致密星可能是一顆“X 射線暗弱的孤立中子星”(XDINS)，這是首次在雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)此類天體。IT之家從中國科學(xué)院網(wǎng)站得知，相關(guān)研究成果發(fā)表在《天體物理雜志快報》上。

如果中子星各種可能的能源均消耗殆盡，那么星體只能輻射剩下的熱能，這類中子星稱為 X 射線暗弱的孤立中子星(XDINS)。XDINS 以軟 X 射線的熱譜為主，且伴有紫外輻射，表現(xiàn)為射電寧靜狀態(tài)，故發(fā)現(xiàn)它們頗為困難。理論認為，通過核塌縮超新星爆炸不可能產(chǎn)生低于 1.17 倍太陽質(zhì)量的中子星，新的發(fā)現(xiàn)意味著此類中子星可能產(chǎn)生于其他形成通道，如白矮星吸積誘導(dǎo)塌縮(AIC)。此外，根據(jù) Gaia 衛(wèi)星的視差，這個包含中子星侯選體的雙星系統(tǒng)離地球僅約 385 光年。這是目前發(fā)現(xiàn)的離地球最近的中子星候選體。該研究暗示了來自地球深海探測到的重元素可能與該類超新星爆發(fā)過程成協(xié)。

目前僅有七顆 X 射線暗弱的孤立中子星被發(fā)現(xiàn)(綽號“七劍客”)。它們離地球均較近(約 391 光年至 1630 光年)，自轉(zhuǎn)周期大概是 5 到 10 秒。新發(fā)現(xiàn)的這顆 X 射線暗弱的孤立中子星是首次在雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)這類天體。

該發(fā)現(xiàn)是基于 LAMOST 的中低分辨率光譜時域巡天數(shù)據(jù)，結(jié)合南山光學(xué)望遠鏡多波段和美國凌星系外行星巡天衛(wèi)星(TESS)的測光數(shù)據(jù)以及其他波段的光學(xué)巡天數(shù)據(jù)確定了晚期主序星的半徑、溫度等信息。研究通過擬合光變曲線，最終得到這個雙星系統(tǒng)中的致密星以及光學(xué)伴星的質(zhì)量分別約為 0.98 倍太陽質(zhì)量和 0.62 倍太陽質(zhì)量。

通過 LAMOST 中分辨率光譜數(shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)的 Ha 發(fā)射線具有雙峰結(jié)構(gòu)。其中，成分相對較寬的 Ha 發(fā)射線起源于恒星色球活動，而另一個相對較窄的 Ha 發(fā)射線表現(xiàn)出與致密星同相位的變化，因此較窄的成分可能來自吸積盤。另外，在十幾年的巡天測光數(shù)據(jù)中，該源沒有展現(xiàn)大幅度的星等變化，且 X 射線光度低，表明該致密星不太可能是白矮星，而可能是顆中子星。

通過美國費米(Fermi)衛(wèi)星未發(fā)現(xiàn)其高能對應(yīng)體，基于該系統(tǒng)極低的 X 射線光度且相對較軟的 X 射線能譜，可推測該致密星是一顆處在雙星系統(tǒng)中的 XDINS。根據(jù)美國的星系演化探測器(GALEX)的紫外觀測得到該系統(tǒng)的吸積盤輻射半徑及中子星死亡線，可知該中子星的自轉(zhuǎn)周期大概位于 0.52 秒到 6.5 秒之間，這與 XDINS 的自轉(zhuǎn)周期一致。

研究人員表示，這顆目前離地球最近、且處于雙星系統(tǒng)中的“X 射線暗弱的孤立中子星”候選體的發(fā)現(xiàn)，為剖析此類特殊天體的物理性質(zhì)以及形成演化等具有重要的科學(xué)意義。

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