更精密的X射线望远镜发现快速旋转的中子星

根据美国宇航局中子星内部成分探测器 (NICER) 在 2017 年至 2022 年期间收集的数据分析，X 射线双星系统 4U 1820-30 中的一颗中子星每秒旋转 716 次，是迄今为止观测到的旋转速度最快的物体之一。

4U 1820-30位于射手座，距离地球约 26,000 光年。

这个X射线双星系统是富含金属的球状星团NGC 6624的一部分。

它由两颗恒星组成——一颗中子星和一颗白矮星伴星。后者每11分钟绕中子星运行一次，使其成为已知轨道周期最短的系统。

4U 1820-30 通常会出现短暂的 X 射线爆发，仅持续 10-15 秒。这可能是因为点燃的富氦燃料在其表面迅速燃烧殆尽。

丹麦技术大学空间分校的 Gaurava Jaisawal 博士及其同事说：“由于强大的引力，中子星会将物质从其伴星上拉走。”

“当中子星表面积累了足够多的物质时，就会发生剧烈的热核爆发，类似于原子弹。”

天文学家使用安装在国际空间站外的美国宇航局的 NICER X 射线望远镜对 4U 1820-30 进行观察。

“我们正在研究该系统的热核爆炸，然后发现了显著的振荡，表明中子星以惊人的每秒 716 次的速度绕其中心轴旋转，”Jaisawal 博士说。

“如果未来的观测证实了这一点，4U 1820-30 中子星将成为宇宙中观测到的旋转速度最快的物体之一，只有另一颗名为 PSR J1748-2446 的中子星可以与之匹敌。”

2017年至2021年间，NICER探测到来自4U 1820-30的15次热核X射线爆发。

其中一次爆发显示出一种被称为“热核爆发振荡”的特征，发生频率为 716 Hz。

这些爆发振荡与中子星本身的自旋频率相匹配，这意味着它以每秒 716 次的创纪录高速度绕轴旋转。

丹麦技术大学空间研究员杰罗姆·切内维斯博士说：“爆发期间，中子星的亮度会比太阳高出 10 万倍，释放出巨大的能量。”

“因此，我们正在处理非常极端的事件，通过研究它们，我们对双星系统的现有生命周期和宇宙中元素的形成有了新的认识。”

该研究结果发表在《天体物理学杂志》上。