我們的星系散落著已死亡恆星的殘骸。在它們生命的盡頭，銀河系中絕大多數恆星會脫落外層，收縮成白矮星，即大約地球大小的緻密球體。但是，質量非常大的恆星會以超新星的形式爆炸，並留下更緻密的遺蹟，稱為中子星，它們的直徑只有 20 到 40 公里，但重量卻超過我們的太陽。（質量最大的恆星最終會變成黑洞。）自 20 世紀 60 年代以來，天文學家已經觀察到各種各樣的中子星，包括瘋狂旋轉的脈衝星，它們將無線電波束掃過銀河系，以及吞噬伴星物質的 X 射線雙星。但是去年八月，研究人員宣佈發現了一顆可能最奇特的中子星，它是位於小熊星座中的一顆孤立的 X 射線發射體，似乎不屬於任何已觀測到的類別。
科學家們長期以來一直對中子星著迷，因為它們的物理特性非常極端。它們巨大的引力將電子和質子融合為中子，而在核心，中子可能會分解成其組成的夸克。為了更好地理解這些天體的形成和演化，一些研究人員專注於孤立中子星 (INS)，它們已經遠離了形成它們的超新星的星雲殘餘物。在過去的十年中，天文學家探測到七個這樣的天體，它們發射了德國太空望遠鏡 ROSAT 觀測到的 X 射線，但沒有產生像旋轉驅動脈衝星產生的無線電波束。這些中子星被稱為“七俠”，以 1960 年的經典電影命名，被認為相對靠近（大多數距離太陽不到 2,000 光年）且相對年輕（可能不到一百萬年）。
為了找到更多 INS 天體，由麥吉爾大學的羅伯特·拉特利奇以及賓夕法尼亞州立大學的德里克·福克斯和安德魯·舍夫丘克組成的團隊，在天空中的一片沒有普通恆星的區域識別出了另一個 ROSAT X 射線源。使用太空和地面望遠鏡進行的更近距離觀測顯示，該天體的光譜與七俠的光譜大致相似。但是，新天體與其他 INS 源的差異足夠大，以至於研究人員最終以電影中與七名僱傭槍手作戰的惡棍卡爾維拉的名字命名了它。卡爾維拉位於異常高的銀緯；從地球的角度來看，這顆中子星位於銀河盤上方約 30 度。如果假設卡爾維拉具有與其他 INS 天體相同的特徵，那麼這顆中子星必定位於距離地球 25,000 光年和銀河平面上方 15,000 光年處。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
這個位置將使卡爾維拉完全位於銀河暈中，即環繞銀河系的彌散球形區域。由於中子星不太可能在銀暈中形成，因此研究小組推測卡爾維拉可能是被其劇烈誕生的力量從銀河盤中拋射出來的。但是，如果卡爾維拉像模型預測的那樣在一百萬年內形成，那麼它就必須以每秒超過 5,000 公里的驚人速度飛出銀河系，這比任何其他中子星都快得多。
這個難題導致研究人員重新考慮卡爾維拉在 INS 類別中的分類。他們假設該天體可能是一個毫秒脈衝星，一顆中子星的自轉速度因從伴星吸積物質而瘋狂加速（在卡爾維拉的情況下，伴星早已被吞噬或消散）。如果這個假設成立，那麼卡爾維拉將離地球更近：在 250 到 1,000 光年之間，使其成為最近的中子星之一。但是，當研究人員將射電望遠鏡指向卡爾維拉時，他們沒有探測到毫秒脈衝星預期的超快脈衝。“這絕對加深了神秘感，”福克斯說。研究人員計劃對卡爾維拉進行更多觀測，以明確其狀態。與此同時，他們開始研究其他 10 個孤立的 X 射線源，這些源可能同樣令人費解。