比太陽亮 1000 萬倍的奇異天體挑戰現有的物理學理論

莫心海


【正見網2023年04月21日】

 
超強X-射線源M82-X2

據太空網2023年4月15日報導,天文學家在外空間發現了一種奇怪的超級發光物體,明顯違反被稱為愛丁頓極限的物理定律。

天文學家把這些物體稱為超亮 X 射線源 (ULX。Ultral-luminous X-ray Sources),它們散發的能量是太陽的 1000 萬倍,打破愛丁頓極限的物理定律,該定律決定了給定尺寸的物體可以有多高的亮度。愛丁頓極限就是星體上的物質受到的向外的光壓超過了這些物質受到的星體引力,這樣這些物質就會被推離星體從而使星體很快解體。當然也就不可能持續發出這麼強大的光了。然而,根據 NASA 的一份聲明,ULX「經常超過這個限制 100 到 500 倍,這讓科學家們感到困惑」。

最初天文學家認為觀測到的極端亮度可能是某種視錯覺。但是NASA核光譜望遠鏡陣列 (NuST AR, Nuclear Spectroscopic Telescope Array)新觀測結果證實了一個名為 M82 X-2的 ULX 絕對是明亮的。ULX確實挑戰了愛丁頓極限。

天文學家過去認為 ULX 可能是黑洞,但 M82 X-2 是一顆被稱為中子星的天體。中子星是太陽等恆星坍縮後遺留下來的核。中子星的密度如此之大,以至於其表面的引力是地球引力的 100萬億倍。這種強烈的引力意味著任何被拉到中子星表面的物質都會產生爆炸效應。正如美國國家航空航天局稱,「一顆棉花糖掉在中子星表面上會產生一千顆氫彈的能量。」

新研究發現,M82 X-2 每年消耗大約 1.5 個地球的物質,並從鄰近的恆星中吸走這些物質。當這一數量的物質撞擊中子星表面時,足以產生天文學家觀察到的超高亮度。

研究小組認為,這證明 M82 X-2 一定發生了一些事情,讓它改變了規則並打破了愛丁頓極限。他們目前的想法是,中子星的強磁場會改變其原子的形狀,從而使恆星即使變得越來越亮也能粘在一起。但是真實的原因還是個謎。

 

參考資料:
1.    https://www.space.com/object-10-million-times-brighter-than-sun-defies-physics
2.    https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-study-helps-explain-limit-breaking-ultra-luminous-x-ray-sources

 

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