研究人员研究超发光 X 射线脉冲星 M82 X-2 的脉动

中国天文学家利用美国宇航局的钱德拉航天器和欧洲航天局的XMM-牛顿卫星检查了一颗名为M82 X-2的超亮X射线脉冲星的脉动。研究结果表明，脉冲星呈现出长期自旋下降的趋势。12 月 28 日在预印本服务器arXiv上发表的一篇论文详细介绍了这项研究。

超发光 X 射线源 (ULX) 是天空中的点源，其 X 射线非常明亮，每个源发出的辐射比 100 万个太阳在所有波长下发出的辐射还要多。尽管它们的发光度低于活跃的星系核，但它们比任何已知的恒星过程都更稳定地发光。

天文学家普遍认为，由于其亮度，大多数 ULX 都是黑洞。然而，最近的观察发现，一些 ULX 表现出相干脉动。这些源被称为超亮 X 射线脉冲星 (ULXP)，是质量通常小于黑洞的中子星。已知的 ULP 列表仍然相对较短;因此，研究此类物体对于研究人员通过 X 射线探索宇宙至关重要。

M82 X-2是第一个被发现的ULXP。它位于雪茄星系(也称为梅西耶82)，距离我们约1200万光年。该系统由一颗自转周期约为 1.37 秒的中子星和一颗质量大得多的伴星组成。

鉴于 M82 X-2 的许多特性仍不清楚，刘积仁领导的天文学家团队分析了钱德拉和 XMM-牛顿档案数据，以便更好地了解其性质，尤其是脉动。

Liu 的团队成功地测量了 2001 年以来 M82 X-2 的脉动行为。他们确定了该 ULXP 的自旋频率，这使他们能够识别出 20 年时间范围内明显的自旋向下趋势，以及偶尔的自旋向上事件。这种自旋行为通常在 Be 型 X 射线双星 (BeXB) 中观察到。

研究人员解释说：“BeXB 通常在爆发或巨大爆发状态下表现出自旋上升趋势，而当吸积质量少得多时，则表现出持续的自旋下降趋势。”

根据这项研究，M82 X-2 不断变化的自旋向下/自旋向上行为似乎表明它的吸积扭矩以及因此它的吸积速率一定是变化的。基于这些发现，天文学家推测M82 X-2可能具有不同的吸积率，并且在很长一段时间内它处于相对安静的状态并减速。

在试图解释 M82 X-2 中观察到的自旋下降趋势的原因时，该论文的作者考虑了几种可能性。他们认为最合理的假设是这种趋势是由磁力线造成的。如果这种情况属实，他们估计这颗脉冲星的偶极磁场达到 12 万亿高斯的水平。

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