一个迷人的“喷泉似的”喷流从一个中子星中冒出，这一现象首次被捕捉到影像中。这种S形结构是由于围绕星体的热气体盘的振荡导致喷流改变方向而产生的——这一现象被称为进动，直到现在它只在黑洞中被观察到，现在在中子星中也有所发现。
一个迷人的“喷泉似的”喷流从一个中子星中冒出，这一现象首次被捕捉到影像中。
这种S形结构是由于围绕星体的热气体盘的振荡导致喷流改变方向而产生的——这一现象被称为进动，直到现在它只在黑洞中被观察到，现在在中子星中也有所发现。
这个引人注目的物体位于双星系统Circinus X-1中，距离地球超过30,000光年，形成于一个庞大的超巨星的核心，该超巨星在史前时代的巨石阵建造时期崩溃。
它的密度令人震惊；一茶匙的物质重达珠穆朗玛峰。
双星系统由两个通过引力相互束缚的星体组成，而在Circinus X-1中，其中一颗星体是中子星。
中子星和黑洞都是宇宙巨头，当宇宙中最大星体死亡并屈服于自身的引力时便会形成。
然而，黑洞的质量要大得多，只能通过其引力影响来探测，而中子星则可以直接观察，尽管其密度极高。
这些中子星是宇宙中最极端的实体之一，其内部主要由中子组成。
来自牛津大学的天文学家团队利用南非的MeerKAT射电望远镜发现了从中子星发出的喷流，制作了Circinus X-1的最详细的高分辨率图像。
在本周于赫尔大学举行的国家天文学会议上展示的研究成果包括首次确认来自中子星的S形喷流图像——这一重要突破有助于理解驱动这一宇宙现象的极端物理学。
首席研究员弗雷泽·考威指出，另一个系统SS433以其S形喷流而闻名；然而，最近的研究发现，这个天体可能是黑洞。
“这幅图像是我们首次获得确认来自中子星的进动喷流的有力证据，”他说。
“证据基于喷流中发射的电波等离子体的对称S形状以及快速、宽广的冲击波，这只可能是喷流改变其路径的结果。
“这将为理解喷流形成过程中的极端物理提供宝贵的见解，这一现象仍未完全被理解。”
中子星的巨大密度产生了强大的引力，吸引气体离开其伴星，形成一个向下螺旋的热气体盘。
这一过程被称为吸积，它每秒释放出巨大的能量，相当于一百万颗太阳的能量。一部分能量驱动喷流——从双星系统中流出、靠近光速移动的物质的窄束。
最近对MeerKAT望远镜的增强使其具有了显著的灵敏度和更高的成像分辨率。借助这种改进的能力，团队在Circinus X-1的喷流中识别出一个清晰的S形结构，令人联想到花园喷头喷洒的水。
此外，研究人员还探测到移动终止冲击波——来自X射线双星的首个记录。这些冲击波发生在喷流与周围物质剧烈碰撞的地方，生成冲击波。
考威的团队发现，冲击波的速度约为光速的10%，确认其是由快速喷流引起，而非来自星体的较慢物质风。
“这些冲击波的宽角度与我们的模型一致，”考威澄清道。“我们有两条强有力的证据表明，中子星喷流确实在进动。”
理解这些冲击波的速度还将帮助天文学家确定导致它们的喷流成分。
冲击波作为宇宙粒子加速器——产生高能宇宙射线——其加速粒子的最大能量取决于它们的速度。
“Circinus X-1是X射线天空中最亮的源之一，已经被研究了超过五十年，”考威提到。“然而，它仍然是我们所知的最困惑的系统之一。”
“它的一些行为特征仍未得到完全解释，这使得我们能够为澄清这个系统提供帮助，建立在五十年之前的研究基础上，令人感到欣慰。”
他进一步提到，“接下来，我们将继续监测喷流，看看它们是否会按预期随时间演变。
这将使我们能够对它们的特征进行更精确的测量，让我们能够更深入地理解这个神秘的物体。”
该研究是通过MeerKAT望远镜进行的X-KAT和ThunderKAT项目的一部分，由南非射电天文观测站（SARAO）管理。观察是基于马克斯·普朗克研究所（MPG）提供的新安装的S波段接收器进行的。
