恒星定时炸弹的线索
Robert Naeye
译自NASA，2008年4月30日
由4名天文学家组成的研究小组使用NASA的罗西X射线时变探测器卫星发现了一种定时机制，这一机制可以精确地告诉他们，超密的恒星什么时候可以产生出惊人庞大的爆发。
小组领导人、荷兰阿姆斯特丹大学的Diego Altamirano说：“我们发现的是越走越慢的时钟，当它变得足够慢的时候，炸弹就爆发了。”
爆发发生在一颗中子星上，这是巨型质量恒星以超新星的形式爆发后留下的残骸，相当于城市的大小。虽然中子星尺寸很小，它却有着高于太阳的质量。在宇宙空间中，这颗中子星并不孤独。它有一颗伴星，两个天体以3.8小时的周期互相绕转。根据其南天的天球坐标，这一双星系统叫做4U 1636-53。
这4张计算机动画模拟图展现的是热核爆炸的点燃、扩散并淹没整个中子星的过程。（图片提供：NASA）
系统的表现就象是一颗滴答作响的定时炸弹。中子星有着极强的引力，因此它吮吸着伴星大气中的气体。气体螺旋落向中子星，在其表面缓慢堆积起来，直到加热到临界温度。突然间，中子星表面某一小区域的气体点燃了猛烈的爆发，火焰很快扩散到整个中子星周围。由此导致的爆炸看起来就是X射线的明亮闪光，可以通过卫星探测到。
4U 1636-53中的中子星每天会发生7至10次爆炸。爆炸令人难以置信地又归于沉默。它们在仅仅10至100秒的时间内释放出的能量相当于太阳在整整一星期内的辐射能。能量相当于100颗氢弹同时在中子星表面每个邮票大小的区域爆发。对于我们来说的好消息是，这颗中子星距离地球20000光年，这一距离足够远，爆发不会对人类或是我们的行星产生什么危险。对于中子星来说幸运的是，爆发只发生在其表面和大气中，因此星体可以免受冲击波的破坏。
4张图片之二。（图片提供：NASA）
科学家已经在80颗不同的中子星中观测到了数以千计的类似X射线爆发。但直到现在，他们也没办法预测它们何时发生。
发现的关键就是RXTE，它可以极其精确地为快速光变的X射线辐射体进行计时测量。当气体逐渐在中子星表面积累时，组成气体的原子相互猛冲，在聚变过程中形成更重的原子。某些时候，聚变的进行会是稳定而几乎完美地重复着的，产生近似规则的X射线信号，也就是准周期振荡（缩写为QPO）。将QPO看成是一个时钟，走时精度近乎完美。
4张图片之三。（图片提供：NASA）
科学家预计，QPO之钟每两分钟（120秒）滴答一下。这也就是Altamirano的小组在使用RXTE观测该系统时所发现的。但小组还发现，随着气体在中子星表面逐渐堆积，QPO之钟会走得越来越慢。当其慢到每125秒一个周期时，中子星会发生一次猛烈的爆发。
Altamirano说：“我们可以预测爆发发生的时间，我们有了时钟来告诉我们，什么时候炸弹会爆炸！”
4张图片之四。（图片提供：NASA）
Tod Strohmayer供职于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德航天中心，他补充道：“这是个激动人心的发现。”Strohmayer是个中子星专家，不过并未参与此项研究。他指出，QPO之钟的走时取决于中子星的尺度和质量。他说：“它给予了我们研究这些迷人天体的新工具。”
