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天體的吸積作用﹐及吸積過程中產生的高能噴流﹐向來備受天文學家矚目。如今﹐一項由蒙納許大學領導的跨國合作計畫﹐初次見證了中子星「充電」﹑蓄勢爆發的過程。
史上頭一遭﹐天文學家能夠見證中子星吞納物質﹑釋放大量X射線的過程。據蒙納許大學所述﹐來自五所機構的十五位科學家﹐足足從七處天文觀測點才蒐羅到完整資訊﹐見證一顆持續吸積的中子星進入噴流階段。科學家始終好奇這些猛烈能量爆發的成因。如今﹐他們希望透過這些資訊﹐解開X射線大爆發之謎。
吸積盤是一圈由彌散物質組成的環形或螺旋結構﹔中子星從盤面不斷吞納物質﹐並在十二天的飽餐之後﹐噴發出比太陽明亮數千倍的X射線。在這次研究之前﹐科學家一直以為爆發前的鯨吞階段最多只持續兩到三天。科學家認為﹐過程之所以拖到十二天之久﹐是因為該盤面由高達50%的氦組成。相較於一般以氫為主成分的吸積盤﹐氦的燃點較高﹐因此拉長了整個加熱工序。
《皇家天文學會月訊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)刊登的這份研究指出﹐爆炸會持續數週。在此期間釋放出的能量可抵太陽十年功。
吸積作用是天體系統生成的重要機制﹕天體的引力「吸」引並累「積」周遭物質﹐壯大自身。只要角動量夠大﹐這些渾沌物質就不至在引力作用下向中心天體坍縮﹐而能形成一個不斷旋轉的吸積盤。然而﹐如果盤面轉動不息﹐物質無法掉入中心﹐就無法為天體所吸納。於是﹐盤的內沿會發射噴流﹐消耗多餘的角動量﹐讓部分物質向中央墜落。
綜觀宇宙中的質能轉換﹐一般恆星(如太陽)的核融合活動﹐僅能將約0.7%的質量轉換為能量。反觀像中子星這樣的超緻密天體﹐可將吸積得來的10%以上質量轉換為輻射能﹐可說是極高效的產能方式。
七座天文望遠鏡各自有不同的敏感波段﹐科學家能藉之獲得不同追蹤吸積盤外圍﹑伴星附近的初始活動跡象。科學家期待著﹐如此完備的數據﹐卒能提升他們對中子星﹑乃至於對整個宇宙的了解。紐約大學學者大衛·羅素(David Russell)在記者會上表示﹕「此研究可幫助我們理解中子星吸積系統的物理機制﹐並了解這些爆發是如何引爆的。這個謎團已經困惑天文學家很久了。」。