300顆伽馬射線爆發中子星被發現，其中一些是“蜘蛛脈沖星” _中子星

從上到下的銀河系插圖，標注了脈沖星的位置(圖片來源:美國海軍研究實驗室)
據美國太空網（羅伯特·李）：費米伽馬射線太空望遠鏡已經發現了大約300顆快速旋轉的中子星。每一個新發現的物體都像一座宇宙燈塔一樣掃過兩束宇宙射線。
這些中子星每秒鐘旋轉數百次，被專門稱為毫秒脈沖星；在2008年發射費米望遠鏡之前，人類只知道不到十個這樣的天體。它們特別引人注目，因為它們會釋放出一種被稱為伽馬射線的高能電磁輻射。此外，在這一群從未見過的中子星中，有幾顆所謂的“蜘蛛脈沖星” ，據信它們會吞噬它們的伴星(任何鎖定在軌道上的恒星)，就像黑寡婦蜘蛛吞噬它們的配偶一樣。
海軍研究實驗室天體物理學家馬修·克爾在一份聲明中說:“我們已經能夠使用這些伽馬射線探測到多少毫秒脈沖星，我們對此感到非常興奮。”"這些高速毫秒脈沖星現在是自然界最精確的計時器之一。"
克爾所說的“計時器”指的是毫秒脈沖星精確的周期性旋轉意味著它們可以被用作深空事件的計時機制。它們有效地充當了宇宙時鐘，展示了所謂的“脈沖星計時陣列” 。
像所有的中子星一樣，當大質量恒星達到其用于核聚變的燃料供應的盡頭時，快速旋轉的毫秒脈沖星就會誕生。這阻止了能量從恒星的核心流出——數十億年來，這些能量幫助支撐它們免受自身重力的向內作用力。
這些垂死恒星的外層物質隨后在一次大規模超新星爆炸中被吹走，而它們的核心(質量是太陽的一到兩倍)被擠壓到大約12英里(20公里)的寬度。隨著恒星的毀滅，中子星有時會誕生。
原始恒星尺寸的減小產生了我們在中子星中發現的極端特征，比如富含中子的物質密度很大，一湯匙的中子在地球上就有10億噸重；磁場如此強烈，以至于爆發出伽馬射線束，費米能探測到這種周期性脈沖。直徑的快速減小也加快了中子星的旋轉速度，就像一個溜冰者拉著手臂快速旋轉一樣。
隨著年齡的增長，中子星的速度會變慢。反過來，它們的磁場減弱，開始旋轉變慢。然而，當這些奇異的死亡恒星存在于雙星系統中時，它們能夠獲得第二次重生。
“我們能夠研究這些起源于雙星系統中年輕脈沖星的物體，”克爾說。“就像一個旋轉的陀螺，它們最終慢了下來，變得沒有活力。在過去的幾億年里，它們的雙星伴星向它們傾倒物質，導致它們的速度再次增加，非常顯著，比以前快得多， “回收”這些脈沖星成為毫秒脈沖星。”

一個藝術家的費米伽馬射線太空望遠鏡的概念。(圖片鳴謝:美國國家航空航天局)
獵殺宇宙蜘蛛
這些新脈沖星發現的一個有趣的方面是，其中許多是“蜘蛛脈沖星”這些中子星之所以如此命名，是因為它們像交配后的黑寡婦一樣，吞噬它們的雙星伴星。
“蜘蛛脈沖星是以吃較小配偶的蛛形綱動物命名的，”發現小組成員、喬治梅森大學的科學家梅根·德塞薩爾在聲明中說。“當中子星和它的雙星伴星彼此非常接近時，也會發生類似的事情，毫秒脈沖星的‘回收’過程有點失控。
“來自脈沖星的強烈輻射和粒子風侵蝕了另一顆恒星的表面，產生了一團蒸發物質。”
費米望遠鏡比其他射電望遠鏡更善于發現這些蜘蛛脈沖星，因為當脈沖星光束經過被吞噬的恒星殘骸時，來自中子星的無線電波有時會被阻擋。然而，高能伽馬射線(費米的專長)能夠穿透恒星殘骸。
“雖然蜘蛛系統在伽馬射線中本質上也更亮，但研究它們將有助于我們了解它們的起源和我們用費米望遠鏡所做的大量發現，”德塞薩爾說。
如何使用宇宙時鐘
毫秒脈沖星被用作精確的宇宙時鐘的最近一個例子是測量低頻引力波通過引起的微小時間波動，低頻引力波是遙遠的黑洞合并和中子星碰撞在時空中產生的微小波紋。
“這些是如此令人興奮的結果，”美國海軍研究實驗室國家研究委員會副研究員克羅馬蒂在聲明中說。“這些低頻引力波讓我們能夠窺視大質量星系的中心，并更好地了解它們是如何形成的。”
脈沖星計時陣列還可以在未來用于導航目的，快速旋轉的中子星在地球表面以外發揮宇宙GPS系統的導航作用。然而，要做到這一點，研究人員需要限制這種脈沖星的穩定性，這一發現可能有所幫助。
一篇關于300顆新中子星的論文發表在11月27日的《天體物理學雜志》上。