天文
可以将恒星一分为二的“相对论刀片”
一份未发表的论文称，超强大的等离子体“相对论刀片”可以将整个恒星一分为二。这些刀片是由极强的磁场塑造的超强大的等离子体流形成的。这些能够将恒星分割的刀片可能可以解释宇宙中一些最明亮的爆炸。
这项研究的作者来自纽约大学宇宙学和粒子物理中心，他们在9月份发表的一篇论文中概述了他们的研究结果，这篇论文发表在预印版数据库arXiv上。这项研究目前还没有经过同行评审。
研究人员正在寻找某些类型的伽马射线暴(GRB)的起源。GRB是天空中最强大的爆炸之一，但它们通常发生得距离我们太远，我们只能看到它们是一种短暂但强烈的过剩伽马射线辐射的闪光。只有少数已知的物体能够产生能量来驱动GRB，因此大多数天体物理学家认为黑洞或磁星可能涉及其中——通常是在它们参与一些暴力活动，比如撕裂恒星。然而，天文学家一直难以解释为什么一些GRB会缓慢消失。
在这项新研究中，作者认为这些持久的GRB可能发生在一些巨大恒星死亡时。恒星的核心坍塌，形成一个中子星，这是一个由超密集中子组成的城市大小的球体，周围是重量级的氢和氦层。通过快速压缩和旋转，这颗中子星可以获得极强的磁场。这将中子星变成了磁星，它拥有已知宇宙中最强大的磁场。
新生的磁星周围充满混乱。它自身的引力将父恒星剩余的大气层吸引到它身上，但强烈的辐射和磁场会使等离子体疯狂地旋转。在之前的工作中，天文学家得出结论，在这个混沌中，一个喷流沿着磁星的自转轴形成，穿过即将死亡的恒星。
但新研究的作者意识到，磁星的磁场也可以沿着磁星的赤道发射强烈的辐射。受旋转恒星极端离心力的影响，这些辐射束形成了一把刀片，以接近光速的速度穿过恒星，携带比超新星爆炸更大的能量。
研究作者发现，这种“相对论刀片”可以完美地将恒星一分为二。
然后，这把刀片会在距原始恒星数倍半径的距离飞行，最终失去动力，这可能解释了一些持续时间较长的GRB。
恒星的命运已经注定。在刀片飞行的过程中，它会吸收更多的物质，最终加入到刀片的外部旅程中。刀片也会引起恒星内部的不稳定性，最终导致它的死亡。
对于这项研究，研究人员仅仅证明了相对论刀片可以解释这种GRB。下一步，研究人员计划研究刀片随时间的演变，以及随后的恒星死亡过程。
这将使他们能够确定这种爆炸的关键特征，并确定之前科学家们观察到的一些GRB是否可以用这种模型来解释。
本文译自 Live Science，由 BALI 编辑发布。