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死恒星有时再次照耀而引力本身可能是负责的

2024-07-21 08:16阅读：

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死恒星有时再次照耀而引力本身可能是负责的
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By Paul Sutter
published 17 hours ago
Gravity
死恒星辉光吗？新的研究提示一种奇怪的引力现象可能正围绕中子星产生巨大量的光。
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死恒星有时再次照耀而引力本身可能是负责的
一颗被用强大磁场噼啪的中子星的描画。(Image credit: NASA/JPL-Caltech)
研究人员已经证明，死恒星可能会通过引力本身产生强烈的闪光。了解这一现象可以揭示关于宇宙中一些最大、最神秘的爆炸的新洞察。
中子星是在宇宙中最奇怪的天体中。这些坍塌的大质量恒星核是令人难以置信的密，宿主被压缩成一个城市的体积的比整个太阳更多的质量。它们几乎完全由结合在一起的中子组成——本质上中子星是宇宙中最大的原子核。因为这种令人难以置信的密度，它们有仅次于黑洞的引力拉力。它们的引力足够强来把光本身拉到围绕恒星的轨道并将附近的天体加速到接近光速。
尽管它们的名字，中子星并不是完全中性的。它们保持一些电荷，再与恒星的快速旋转结合——最快的恒星比一个厨房搅拌机更快旋转——它们能为一些真的巨大的磁场提供动力——在某些案例中是宇宙中最强大的磁场。
研究人员在一篇于6月上传到预印本数据库arXiv但还没有经过同行评审的论文中解释说，强磁场和超强引力环境的结合能导致一些奇怪的新物理学。
研究人员已经调查的一个有趣的新可能性是中子星的能够来给出由引力本身提供动力的短的巨大的光爆发。闪光利用一种叫共振的现象，在那里一种触发机制以刚好的频率保持将能量泵入一个系统来保持放大自身。共振通过物理学出现。也许最熟悉的例子是一个吉他弦：当弹拨了时它会与吉他的主体设置起共振来急剧的放大它自己的声音。
在中子星的案例中，围绕它们的强磁场产生巨大量的光子，基本的光子。通常，这些光子散射和消散，添加到中子星的总辉光。
但是快速旋转的中子星能产生引力波，引力波是空时织造中的涟漪。天文学家已经探测到来自黑洞和中子星碰撞的引力波，但这些由旋转驱动的波会是远更高的频率。它们太弱不能从地球上探测到，但它们可以将能量从中子星转移到磁场正在产生光子的区域，如果条件是刚好引发共振。
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如果波刚好有合适的频率它们可以放大光子，光子将通过一系列复杂的通道级联来直接的从引力场产生甚至更多的光子。这个过程会建立在它自身上直到它崩溃为止，释放一个辐射的爆发。
研究人员认为，一些奇怪的天体物理爆炸如伽马射线爆发和快速射电爆发，可能被这种引力到光的共振驱动。这取决于引力能多好直接连接到光并产生光子——某些我们知道是难以置信罕见的事情，但不是不可能的。
研究人员用已知的中子星闪光来在引力和光之间联系上放上约束，展示这些强大的爆炸如何成为自然自己的用于测试宇宙中一些最意想不到的相互作用的实验室。
https://www.livescience.com/physics-mathematics/gravity/dead-stars-sometimes-shine-again-and-gravity-itself-may-be-responsible

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