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有史以来第一颗具有固体表面的恒星 天文学家在一次研究中发现了一颗似乎具有完全固体表面的磁化中子星。 中子星4U 0142+61是位于仙后座的脉动 X 射线源,距离地球约13,000光年。它是一种被称为异常 X 射线脉冲星 (AXP) 的中子星,其特点是异常的 X 射线发射和强磁场。 4U 0142+61于1980年代作为持久性 X 射线源首次被发现,后来通过其周期性 X 射线发射被确定为脉冲星。4U 0142+61的脉动周期约为8.7秒,在长时间内表现出高度的稳定性。 4U 0142+61最显着的特征之一是其极强的磁场,估计约为10^14 高斯。这使它成为已知的磁化最强的中子星之一,并且它被认为是脉冲星不寻常的 X 射线发射的原因。 4U 0142+61的 X 射线发射被认为是由脉冲星磁场的衰变提供能量的,它在中子星周围产生了热的磁化等离子体。当等离子体与强磁场相互作用时会发射 X 射线,周期性脉动被认为是由中子星的旋转及其磁场引起的。 总的来说,中子星 4U 0142+61 是天文学家的一个重要研究对象,因为它提供了对中子星特性和行为的见解,以及在宇宙中产生高能辐射的机制。 而科学家们最近使用 X 射线望远镜对 4U 0142+61 的观测表示,他们在其 X 射线发射中检测到了“准周期性振荡”。这些振荡被认为是由穿过中子星地壳的振动或地震波引起的,这就意味着这颗中子星的地壳是固态的。
有史以来第一颗具有固体表面的恒星 天文学家在一次研究中发现了一颗似乎具有完全固体表面的磁化中子星。 中子星4U 0142+61是位于仙后座的脉动 X 射线源,距离地球约13,000光年。它是一种被称为异常 X 射线脉冲星 (AXP) 的中子星,其特点是异常的 X 射线发射和强磁场。 4U 0142+61于1980年代作为持久性 X 射线源首次被发现,后来通过其周期性 X 射线发射被确定为脉冲星。4U 0142+61的脉动周期约为8.7秒,在长时间内表现出高度的稳定性。 4U 0142+61最显着的特征之一是其极强的磁场,估计约为10^14 高斯。这使它成为已知的磁化最强的中子星之一,并且它被认为是脉冲星不寻常的 X 射线发射的原因。 4U 0142+61的 X 射线发射被认为是由脉冲星磁场的衰变提供能量的,它在中子星周围产生了热的磁化等离子体。当等离子体与强磁场相互作用时会发射 X 射线,周期性脉动被认为是由中子星的旋转及其磁场引起的。 总的来说,中子星 4U 0142+61 是天文学家的一个重要研究对象,因为它提供了对中子星特性和行为的见解,以及在宇宙中产生高能辐射的机制。 而科学家们最近使用 X 射线望远镜对 4U 0142+61 的观测表示,他们在其 X 射线发射中检测到了“准周期性振荡”。这些振荡被认为是由穿过中子星地壳的振动或地震波引起的,这就意味着这颗中子星的地壳是固态的。
14%巨型恒星将通过黑洞的形式进行碰撞 自从2015年引力波天文学取得突破,由于重力的作用,科学家们能够探测到十几对距离很近的黑洞——被称为“二元黑洞”——通过它们彼此碰撞的方式。然而,科学家们仍然在争论这些黑洞有多少是从恒星中诞生的,以及它们如何能够在我们宇宙生命周期内足够接近来进行碰撞。现在,一位范德比尔特天体物理学家开发的一项很有前途的新研究可能会给我们提供一种有条理的方法,利用这个方法可以找到宇宙史上作为二元黑洞碰撞的可用恒星的数量。 迄今为止已经有多位研究人员建立了宇宙中黑洞对的构造和存在理论,但这些黑洞对的前身恒星为何物仍是未解之谜。这次,我们使用了现有的天文观察进行了一个有关黑洞撞击的鉴定研究。在这个过程中,我们更新了原有约束,或者说是原有预设。研究结果告诉我们,自宇宙伊始,这些恒星注定会像黑洞一样经历碰撞。 爱因斯坦的广义相对论阐述了黑洞间的相互作用以及最终相撞。激光干涉引力波天文台对各个时间点的宇宙时间和空间资源进行了盘点。随后科学家们更新了双黑洞形成过程中的约束项:宇宙中的有效恒星,各恒星转变为独立黑洞的过程,针对这些黑洞最终碰撞的监测。监测的原理就是激光干涉引力波天文台所能够在数百万年后采集到黑洞撞击后产生的引力波信息。目前的观察成果来说,宇宙中有14%的巨型恒星最终会经历黑洞碰撞。
14%巨型恒星将通过黑洞的形式进行碰撞 自从2015年引力波天文学取得突破,由于重力的作用,科学家们能够探测到十几对距离很近的黑洞——被称为“二元黑洞”——通过它们彼此碰撞的方式。然而,科学家们仍然在争论这些黑洞有多少是从恒星中诞生的,以及它们如何能够在我们宇宙生命周期内足够接近来进行碰撞。现在,一位范德比尔特天体物理学家开发的一项很有前途的新研究可能会给我们提供一种有条理的方法,利用这个方法可以找到宇宙史上作为二元黑洞碰撞的可用恒星的数量。 迄今为止已经有多位研究人员建立了宇宙中黑洞对的构造和存在理论,但这些黑洞对的前身恒星为何物仍是未解之谜。这次,我们使用了现有的天文观察进行了一个有关黑洞撞击的鉴定研究。在这个过程中,我们更新了原有约束,或者说是原有预设。研究结果告诉我们,自宇宙伊始,这些恒星注定会像黑洞一样经历碰撞。 爱因斯坦的广义相对论阐述了黑洞间的相互作用以及最终相撞。激光干涉引力波天文台对各个时间点的宇宙时间和空间资源进行了盘点。随后科学家们更新了双黑洞形成过程中的约束项:宇宙中的有效恒星,各恒星转变为独立黑洞的过程,针对这些黑洞最终碰撞的监测。监测的原理就是激光干涉引力波天文台所能够在数百万年后采集到黑洞撞击后产生的引力波信息。目前的观察成果来说,宇宙中有14%的巨型恒星最终会经历黑洞碰撞。
PandaX-4T实验发布首个暗物质搜寻结果 2021年7月8日下午4时在三年一度的马塞尔·格罗斯曼国际广义相对论大会上,中国锦屏地下实验室PandaX实验(“熊猫”实验)发言人刘江来教授公布了PandaX-4T实验的首个暗物质搜寻结果。此次结果基于PandaX-4T试运行95天的数据,用0.63吨•年的曝光量,再次刷新了暗物质反应截面的上限。 PandaX力图探测宇宙中神秘的暗物质。根据近百年的天文学和宇宙学观测研究,宇宙中暗物质约占宇宙总质量能量的27%,比已知的普通物质多出5倍!现今科学家们普遍认为,暗物质是一种我们仍然未探测到的超出标准模型的新粒子,它与普通物质之间极有可能存在一种微弱的相互作用,对它的探测有可能打开粒子物理新的篇章。而由于可能存在的反应极其微弱,我们必须使用在极低本底的环境下(深地实验室),利用超高灵敏度的探测器来搜寻暗物质。PandaX实验是在2009年由季向东教授发起,实验坐落于四川凉山州的中国锦屏地下实验室(CJPL),实验室由清华大学和雅砻江水电共同开发管理。实验室上方的岩石层厚度达2400米,相比世界上同类地下实验室CJPL的埋深最大、宇宙线本底也最低。 PandaX采用二相型氙时间投影室探测器,来探测银河系内的高速运动暗物质粒子与氙核可能发生的碰撞。碰撞产生的电子离子对有一定比例会重新结合放出光子,被探测器中的光电倍增管探测到;另一部分逃逸电子受电场作用漂移到放大气体层被放大并探测到。PandaX系列实验已经在过去完成两代暗物质探测(120公斤的PandaX-I以及580公斤的PandaX-II),取得突出的成果。 为了提升暗物质探测灵敏度,2019年起PandaX团队在锦屏二期的B2实验厅建设起了新一代的4吨级暗物质探测实验:PandaX-4T;在此次95天数据中,PandaX-4T探测器共记录了13.7亿次事例,其中仅仅1058个低能区事例通过了数据质量筛选进入最终暗物质分析数据集,本底比PandaX-II降低了4倍左右;其中有6个事例落在了暗物质信号最可几的参数空间区域。结合模型分析了各种本底成分,我们认为这6个事例在统计上与我们的本底模型一致,数据未发现统计显著的暗物质超出信号。由于PandaX-4T出众的灵敏度,此次结果涵盖了之前未被其他实验探索国的暗物质与普通物质反应截面参数空间,取得了目前对高质量暗物质最好的限制。
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