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“就像地球表面的高山影响大气环流,”
马克解释,“中子星的山脉让磁极附近的加热区域变长。”
假说二:“内核对流”
说内核的超子流体可能发生对流(热的部分上升,冷的部分下沉),像一锅沸腾的粥,导致表面温度分布不均,热斑被“拉扯”
变形。
“这类似太阳黑子的形成,”
卡尔文教授补充,“但规模小100万倍。”
假说三:“非球形内核”
说最激进的假说:中子星内核本身就是“椭球形”
,而非完美球体,导致整个星体变形。
“就像鸡蛋的蛋黄是椭圆的,蛋清也会跟着变形,”
艾米丽画图解释,“内核的‘椭球’通过引力‘拽’外层,让表面热斑跟着拉长。”
三种假说都能部分解释热斑形状,却都与现有核物质状态方程矛盾。
例如,若“山脉”
说成立,内核必须足够“硬”
才能支撑山脉;若“非球形内核”
说成立,核物质的“软硬度”
又得比预期低——这就像做蛋糕时发现面粉要么太硬揉不成型,要么太软塌成一团,始终找不到合适的配方。
四、“守星人”
的日常:与1100光年的“陀螺”
对话研究psrj0030+0451的三年,艾米丽成了它的“专职守星人”
。
她的办公桌上摆着两个模型:一个是完美的玻璃球(代表传统认知中的中子星),一个是表面有三个凸起的橡胶球(代表j0030的变形假说)。
每次团队开会,她都会把这两个模型放在桌上:“左边是‘理想’,右边是‘现实’,我们的任务是找到它们之间的桥梁。”
观测的日子充满意外。
2020年疫情期间,国际空间站维修导致nicer停机两周,艾米丽在家用模拟软件“复盘”
旧数据,意外发现热斑的亮度随时间变化:“原来热斑不是固定的,像海浪一样起伏!”
这个发现让团队意识到,中子星表面的“变形”
可能是动态的,而非静态。
公众对这颗“变形脉冲星”
的热情也超出预期。
艾米丽开了个科普账号“中子星侦探社”
,用动画讲psrj0030+0451的故事,粉丝超50万。
有小朋友问:“它的‘瘤子’会越长越大吗?”
她回复:“可能吧!
就像冰川会移动,中子星的‘瘤子’也会慢慢变化,我们得持续观测。”
最让艾米丽难忘的是2021年圣诞节。
团队用新算法处理完全年数据,确认热斑形状稳定在“三瓣状”
,半径13公里的结论无误。
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