科学家用中子星回声来测量星系之间距离

CircinusX-1双星系统

（神秘的地球报道）据凤凰科技（编译/严炎刘星）：科学日报报道，2013年，位于我们星系最怪异的超新星中央的一颗中子星释放出巨大的X射线爆发，它产生的回声——当X射线从星际空间里的尘埃云里反射时就会产生回声——为天文学家产生了令人惊讶的新计量尺。

CircinusX-1是银河系里的怪胎。它位于银河系银面，是2500年前爆炸的小质量发光X射线双星(LMXB)。这个系统包含一个星云和中子星，这个爆炸恒星异常密集的坍塌核心仍位于它的伴星的环绕轨道上。

在来自伴星的物质旋转形成更加密集的中子星，且被加热到更高温度的过程中会释放出X射线，这个系统因此得名。“在2013年下半年，中子星经历了大约两个月的巨大喷发，在此过程中它成为X射线天空里最明亮的源之一。” 美国威斯康星大学麦迪逊分校的天文学教授塞巴斯蒂安•海因茨（Sebastian Heinz）这样解释道。“然后它又变暗了。”

怪异的双星系统里X射线闪烁是由国际空间站里的一个探测器检测到的。海因茨和他的同事迅速利用位于太空的钱德拉太空望远镜和XMM牛顿天文望远镜进行一系列后续观测，结果发现了四个明亮的X射线环，就像宇宙池塘里的涟漪，全都围绕着CircinusX-1中央的中子星。这些观测结果被发表在6月23日的期刊《天体物理学》上。

这些环是CircinusX-1X射线爆发的回声。这四个环都暗示着我们与超新星残余物之间的密集尘埃云。当X射线遇到星际空间里的尘埃颗粒就会发生偏离，如果尘埃云足够密集，它们导致部分X射线从原始路径上散射开来，进入三角形的新路径。

海因茨和同事意识到这个现象可以为天文学家提供使用环的对称性，和检测到的X射线与未被检测到的X射线之间的时间延迟来计算与CircinusX-1的距离的机会，这种测量方法在之前是无法获得的，因为超新星隐藏在渗透在银河系银盘的尘埃里。

“我们可以使用这个环的对称性以及时间延迟进行X线断层摄影术，” 海因茨解释道。“因为X射线经过了一条三角形路径，而非直线路径，它们到达地球的时间比那些未被散射的X射线到达地球的时间要更长。”

结合这些测量以及澳大利亚Mopra射电望远镜的尘埃云观测，海因茨和同事确定了哪些尘埃云导致了这四个回声。“利用这种鉴别方法，我们可以首次精确的确定与源的距离。天文学里的距离测量非常困难，尤其是类似CircinusX-1的源，后者隐藏在厚厚一层尘埃背后的银面上，这使得利用光学望远镜观测它们几乎不可能。”

“在这个例子里，我们使用了阻碍视线的尘埃来创造估计与X射线源距离的新方法，” 海因茨说道。现在天文学家们知道银河系最怪异的天体之一CircinusX-1距离地球30700光年。