罕見的宇宙事件：紅巨星復活了死亡的中子星！

中子星和紅巨星組成的雙星系統

在2017年8月，歐洲航天局（ESA）的國際伽馬射線天體物理實驗室衛星（Integral）探測到了來自銀河系中心方向的一束強烈X射線。在最近一項新研究中，天文學家發現，這種閃光很可能是由中子星所釋放出來的，而這顆中子星剛剛開始從它的伴星——紅巨星那裡吸收物質。

對於質量為太陽的8至20倍的大質量恆星，它們在耗盡核心的核聚變燃料之後，將會猛烈爆炸為超新星，而殘餘的核心則會坍縮為中子星。這種天體具有極高的密度，能把一個太陽質量的物質壓縮成直徑僅20公里的球體。理論上，中子星的質量下限為太陽的1.4倍，質量上限為太陽的3倍。對於那些質量超過太陽20倍的更大恆星，最終形成的是黑洞。

另一方面，對於質量小於太陽8倍的較小恆星，它們在耗盡氫燃料之後，會逐漸膨脹成紅巨星。它們最終會殘留下白矮星，雖然這種天體的密度也很大，但遠不如中子星。如果把一個太陽質量的物質壓縮成白矮星，它的尺寸與地球相當。

不同質量恆星的演化過程

雖然雙星系統在宇宙中並不少見，但像這項研究所發現的中子星和紅巨星所形成的「共生X射線雙星」極其罕見。迄今為止，天文學家在整個宇宙中發現這種系統的數量還不超過10個。

該研究第一作者、日內瓦大學的天文學家Enrico Bozzo博士表示，國際伽馬射線天體物理實驗室衛星在一個罕見的雙星系統誕生時捕捉到了一個極為特殊的時刻。紅巨星釋放出足夠密集且緩慢的恆星風來給旁邊的中子星提供物質，從而使已經死亡的恆星核心第一次產生高能X射線輻射。

此外，其他儀器的觀測揭示了這個罕見雙星系統的更多信息。例如，ESA的XMM-牛頓衛星和NASA的核光譜望遠鏡陣列太空望遠鏡的觀測結果顯示，這顆中子星每2小時自轉一周。這個自轉速度非常緩慢，一些快速旋轉的中子星每秒可以自轉很多圈。

共生X射線雙星

分析顯示，復活的中子星擁有一個強大的磁場，這通常是年輕中子星的特徵。這很奇怪，因為紅巨星是一種老年恆星。那麼，這兩顆恆星之間會有怎樣的關係呢？

天文學家認為，這有可能是中子星的磁場不會隨著時間的推移而大幅衰減，或者是中子星其實是在雙星系統中後來才形成的。也就是說，這顆中子星是從白矮星演變而來。氧-氖-鎂白矮星可以從紅巨星那裡吸收物質，當它達到足夠高的質量時，就會坍縮成中子星（只有碳-氧白矮星在吸收足夠多的物質之後才會爆炸成Ia型超新星）。因此，這顆中子星有可能不是直接從大質量恆星坍縮而來。

目前，這項新研究即將刊登於新一期的《天文學與天體物理學》（Astronomy & Astrophysics）雜誌上。

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