300颗伽马射线爆发中子星被发现，其中一些是“蜘蛛脉冲星”
从上到下的银河系插图，标注了脉冲星的位置(图片来源:美国海军研究实验室)
（蜘蛛网eeook.com）据美国太空网（罗伯特·李）：费米伽马射线太空望远镜已经发现了大约300颗快速旋转的中子星。每一个新发现的物体都像一座宇宙灯塔一样扫过两束宇宙射线。
这些中子星每秒钟旋转数百次，被专门称为毫秒脉冲星；在2008年发射费米望远镜之前，人类只知道不到十个这样的天体。它们特别引人注目，因为它们会释放出一种被称为伽马射线的高能电磁辐射。此外，在这一群从未见过的中子星中，有几颗所谓的“蜘蛛脉冲星”，据信它们会吞噬它们的伴星(任何锁定在轨道上的恒星)，就像黑寡妇蜘蛛吞噬它们的配偶一样。
海军研究实验室天体物理学家马修·克尔在一份声明中说:“我们已经能够使用这些伽马射线探测到多少毫秒脉冲星，我们对此感到非常兴奋。”"这些高速毫秒脉冲星现在是自然界最精确的计时器之一。"
克尔所说的“计时器”指的是毫秒脉冲星精确的周期性旋转意味着它们可以被用作深空事件的计时机制。它们有效地充当了宇宙时钟，展示了所谓的“脉冲星计时阵列”。
像所有的中子星一样，当大质量恒星达到其用于核聚变的燃料供应的尽头时，快速旋转的毫秒脉冲星就会诞生。这阻止了能量从恒星的核心流出——数十亿年来，这些能量帮助支撑它们免受自身重力的向内作用力。
这些垂死恒星的外层物质随后在一次大规模超新星爆炸中被吹走，而它们的核心(质量是太阳的一到两倍)被挤压到大约12英里(20公里)的宽度。随着恒星的毁灭，中子星有时会诞生。
原始恒星尺寸的减小产生了我们在中子星中发现的极端特征，比如富含中子的物质密度很大，一汤匙的中子在地球上就有10亿吨重；磁场如此强烈，以至于爆发出伽马射线束，费米能探测到这种周期性脉冲。直径的快速减小也加快了中子星的旋转速度，就像一个溜冰者拉着手臂快速旋转一样。
随着年龄的增长，中子星的速度会变慢。反过来，它们的磁场减弱，开始旋转变慢。然而，当这些奇异的死亡恒星存在于双星系统中时，它们能够获得第二次重生。
“我们能够研究这些起源于双星系统中年轻脉冲星的物体，”克尔说。“就像一个旋转的陀螺，它们最终慢了下来，变得没有活力。在过去的几亿年里，它们的双星伴星向它们倾倒物质，导致它们的速度再次增加，非常显著，比以前快得多，“回收”这些脉冲星成为毫秒脉冲星。”
一个艺术家的费米伽马射线太空望远镜的概念。(图片鸣谢:美国国家航空航天局)
猎杀宇宙蜘蛛
这些新脉冲星发现的一个有趣的方面是，其中许多是“蜘蛛脉冲星”这些中子星之所以如此命名，是因为它们像交配后的黑寡妇一样，吞噬它们的双星伴星。
“蜘蛛脉冲星是以吃较小配偶的蛛形纲动物命名的，”发现小组成员、乔治梅森大学的科学家梅根·德塞萨尔在声明中说。“当中子星和它的双星伴星彼此非常接近时，也会发生类似的事情，毫秒脉冲星的‘回收’过程有点失控。
“来自脉冲星的强烈辐射和粒子风侵蚀了另一颗恒星的表面，产生了一团蒸发物质。”
费米望远镜比其他射电望远镜更善于发现这些蜘蛛脉冲星，因为当脉冲星光束经过被吞噬的恒星残骸时，来自中子星的无线电波有时会被阻挡。然而，高能伽马射线(费米的专长)能够穿透恒星残骸。
“虽然蜘蛛系统在伽马射线中本质上也更亮，但研究它们将有助于我们了解它们的起源和我们用费米望远镜所做的大量发现，”德塞萨尔说。
如何使用宇宙时钟
毫秒脉冲星被用作精确的宇宙时钟的最近一个例子是测量低频引力波通过引起的微小时间波动，低频引力波是遥远的黑洞合并和中子星碰撞在时空中产生的微小波纹。
“这些是如此令人兴奋的结果，”美国海军研究实验室国家研究委员会副研究员克罗马蒂在声明中说。“这些低频引力波让我们能够窥视大质量星系的中心，并更好地了解它们是如何形成的。”
脉冲星计时阵列还可以在未来用于导航目的，快速旋转的中子星在地球表面以外发挥宇宙GPS系统的导航作用。然而，要做到这一点，研究人员需要限制这种脉冲星的稳定性，这一发现可能有所帮助。
一篇关于300颗新中子星的论文发表在11月27日的《天体物理学杂志》上。
