天文新發現：微型X射線雙星

圖：IGR J17062-6143想像圖。Credit: NASA

X射線雙星是一種發出明亮X射線的雙星系統。它們的輻射很強，通常比太陽高几千到幾萬倍，且光譜峰值在X射線波段。一般認為，X射線雙星中有一個是中子星或黑洞，另一個可能是恆星或白矮星。在X射線雙星中有一類特殊的星體，被稱為吸積毫秒脈衝星。這是指雙星系統中的中子星正在從其伴星處吸積物質，並且發出周期為毫秒量級的脈衝輻射。這類星體能量非常強，而且其物理機制尚不明確，所以一直受到天文學家的關注。

2018年5月9日，在《天體物理期刊通訊》上，一組天文學家發表論文，新觀測發現了一個微型X射線雙星系統。這個天體編號為IGR J17062-6143，距地球約16300光年。其中的中子星X射線脈衝輻射每秒高達163次，自轉速度每分鐘大約一萬次。這說明這個系統是一個吸積毫秒脈衝星。利用中子星內部結構探測望遠鏡(NICER)，研究者測定了該系統的X射線光變曲線。由於雙星系統在彼此圍繞旋轉的過程中，中子星離地球的距離會不斷變化，因此通過分析光變曲線，可以測定雙星系統的大小。研究者發現這個雙星系統中兩個星體間距僅30萬公裡，比地球到月亮的距離還短，並且雙星旋轉周期僅38分鐘。這麼微型的X射線雙星系統是非常罕見的。有趣的是，像IGR J17062-6143這樣的吸積毫秒脈衝星一般屬於瞬變源，很短時間就會變暗消失。但是IGR J17062-6143已經保持強輻射狀態大約10年了。這個系統的物理特性一直令科學家感到非常費解。