中子星“黑寡妇”绕正在烘烤的恒星运行需要一个小时

我们的太阳在这个星系中是孤零零的，没有密切的伴星与它一起绕行。 但双星系统非常普遍，我们最近的邻居似乎是一个三合星系统。 考虑到有多少不同类型的恒星，许多多星系统都有一种特殊的有机混合物，不稳定的巨星与相对规则的恒星一起运行。

在周三的《自然》杂志上，研究人员报告了一种罕见的情况：一颗“黑寡妇”中子星离它的伴星足够近，可以用辐射对其进行爆炸。 如果这个过程继续下去，最终会导致恒星蒸发和死亡。 此外，这对搭档还有一个遥远的伴侣，它是一颗古老而稀有的矮星。

寻找异常

档案工作开始 兹威基交通设施. ZTF 旨在每两天对北半球的整个天空进行一次调查，并使用软件来挑选出任何变化的东西。 通常，这可能意味着某些东西正在爆炸：这颗恒星突然亮起（在某些情况下是第一次从地球上看到），因为它已经爆炸为超新星。

但这次搜索寻找的是亮度的短暂变化：会周期性地亮起并再次消失的东西。 这通常是由于轨道伴侣造成的，研究人员一直在利用他们的搜索专门寻找近距离的双星，其中两颗恒星以与我们的太阳系紧密贴合的距离相互绕行。 由于从地球的角度看，这两颗恒星相互日食，到达地球的光总量会周期性地变化。

民意调查中的一件事被称为 ZTF J1406 + 1222，这很……奇怪。 后续观察证实，系统发出的光呈正弦波状，有规律地上升和下降。 但她做的时间很短，频率不超过一个小时。 这种行为不是由日食引起的，因为某些波长的光显示出比其他波长更显着的变化——某些波长在一小时的循环中经历了 13 倍的强度差异。 如果 ZTF J1406 + 1222 包括一次日食，大多数波长都会经历类似的强度变化。

鉴于明显的解释似乎不起作用，研究人员转向不太明显但仍然合理的解释。 他们喜欢的还包括一颗恒星，它周围有一个看不见的密切伴星环绕。 但在这种情况下，看不见的伴星产生了大量的辐射，加热了这颗恒星。 这个过程本质上产生了一颗“白天”面沐浴在辐射中的恒星，因此它更有活力、更明亮，而“黑夜”面则散发出恒星的内在亮度。

需要多少能量才能获得这种光度差异？ 研究人员以完全无用的 ergs/sec 为单位估计它； 把至少有点可以理解的单位，它可以是大约 10¹² 每秒百万吨。 按照大多数标准，这是很多辐射。

没有网的蜘蛛

只有少数东西可以产生这种类型的辐射。 研究人员排除了白矮星，白矮星在光谱的紫外线区域产生大量辐射。 ZTF J1406 + 1222 在那里似乎没有太多剩余，这意味着不太可能出现白矮星。 这使得中子星成为最可能的解释。

这不是第一次观察到靠近中子星的系统。 我们已经看够了，他们拿起了自己的术语。 第一个被识别的人拿起了这个名字。黑寡妇脉冲星，“其中一颗中子星将它的伴星浸入到足以摧毁它的辐射中。类似系统的后续发现被归为黑寡妇双星类别，成为蜘蛛双星一般分类的一个子集。

仔细观察 ZTF J1406 + 1222 发现这颗恒星的光谱中有氢吸收线。 这是很不寻常的，因为大多数恒星都是由高能氢组成的，这些氢会产生很多排放。 但在这种情况下，辐射似乎将大量氢推离了恒星，在那里它可以吸收来自环境的辐射。 这与这就是黑寡妇星系的想法是一致的，恒星将在那里蒸发。

ZTF J1406 + 1222 恰好是迄今为止确定的最接近的黑寡妇组合，并引发了关于它是如何形成的问题。 但这些问题超出了系统中黑寡妇的二进制部分。 观测结果还表明，一颗邻近的恒星很可能受到引力束缚，使其成为一个三星系统。 当然，这颗恒星也有奇怪的一面，属于一个叫做（我不是编造的）酷亚矮星的类。 它们非常古老，除了氢和氦之外，含有非常低水平的元素。

最后，不仅这个系统的各个组件很奇怪，而且整个系统也很奇怪。 外部伴星绕 600 个天文单位运行（1 个天文单位是地球和太阳之间的平均距离）。 在这个距离，引力很小，任何扰动都可以打破三星系统。 这尤其奇怪，因为该系统的轨道接近银河核心，并且可能在中子星形成时看到了超新星爆炸，这意味着ZTF J1406 + 1222现在有很多借口可以解体。

所有这些都强化了发现它的人的主要结论：ZTF J1406 + 1222 是一个有趣的系统，值得进行大量额外的监控。

脾气本性2022. DOI: 10.1038 / s41586-022-04551-1 (关于 DOI)。