就在仙後座“W”左翼再左側一點，有一個由一顆軌道周期為27天的中子星和一顆品質更大的快速轉動的恆星組成的雙星系統。
我們就是從這裡探測到了無線電波噴流——這種物質以近光速運動，並發出無線電波，其余細節發布在今日的《自然》中。
但我們發現的現象卻是現有理論預測之外的。這顆中子星有非常強的磁場，但它所發出的噴流卻與之前觀測到的磁場比它弱1000倍的天體系統相當。
中子星是致密的恆星遺骸，相當於一點五倍太陽品質的恆星被壓縮到直徑十千米的球體內。
如此巨大的密度（接近於原子核的密度）使它們成為了密度最大的能支撐自身引力的物體。如果它們的密度再大一些，就會坍塌成為黑洞。
一個Swift的發現
這個雙星系統稱作Swift J0243.6+6124，在2017年10月3日被NASA的Neil Gehrels Swift天文台首次發現。這顆叫做Swift的人造衛星不斷地掃描著天空的每一個角落，探尋新的明亮的X射線放射源。
在這個雙星系統的位置，一個明亮的X射線爆發被探測到之後，全世界的天文學家都把他們的天文望遠鏡對準了放射源所在的位置，試圖找到產生射線的物體。
結果原來是中子星的強大引力捕獲了另一顆高速旋轉恆星甩出的物質。許多年來，這些氣體堆積成盤狀，繞著這顆中子星旋轉著。
當有足夠的物質聚集時，它們就立即向中心移動。我們對從山坡上滾下的重物逐漸加速的現象比較熟悉。這日常現象背後的物理原理是重力勢能轉化為動能。
同樣的道理，這些物質的引力勢能在它們移向中子星的過程中被釋放了出來。這種能量一開始被轉化為動能，最終被轉化為X射線輻射，被Swift衛星探測到。
進一步觀測
由阿姆斯特丹大學博士生Jakob van den Eijnden帶領的團隊也在這個放射源處探測到了無線電波。他們用了新墨西哥州Karl G Jansky甚大陣列天文台。
無線電波釋放的強度由X射線源的強度決定，在爆炸後幾個月裡由強變弱。由無線電強度的變化，我們推斷出它是來源於噴流。
噴流是很細的物質和能量束，往外運動的速度接近光速。當物質朝著像黑洞或中子星這樣的中心物體下墜時，它們會帶走這些物質釋放的一部分引力勢能。
噴流把這些能量存在周圍，一般在離發射點很遠的地方。
在一些隻比太陽重幾倍的中子星和黑洞中，這些能量能被傳送到幾光年遠的地方。對於處於星系中心的超大品質黑洞，噴流能把能量傳送到距星系中心幾十萬光年遠的地方。
噴流在一百年前由天文學家Heber Curtis首次發現，他發現了一道由M87星系發出的“奇怪筆直射線”。由於無線電波和X射線天文學在上世紀中葉的出現，噴流得到了廣泛的研究。
當一個重物墜落到一個致密的中心物體上時，噴流就產生了，這些中心物體包括從恆星到白矮星，中子星和黑洞的各種天體。唯一的例外是磁場比太陽強兆倍的中子星。
與理論不合
儘管經過了數十年的觀察，這些系統中還是沒有發現噴流。這種現象可能表明噴流的發射受到了強磁場的阻止。
我們探測到了一個來自強磁場中子星的噴流，這駁斥了過去幾十年科學家所採用的理論。但我們仍需重新檢查我們關於噴流如何產生的理論。
解釋噴流如何產生的理論主要有兩個。如果一個磁場穿過一個旋轉黑洞的事件視界，那麽黑洞的轉動動能就能夠被提取，進而供給噴流。
但由於中子星沒有事件視界，它們的噴流被認為是從盤狀氣體內部的旋轉磁場中發射出來的。粒子可以沿磁場線被扔出來，就像你在越過頭頂的地方甩出一顆穿在線上的珠子一樣。
如果一顆中子星的磁場足夠強，它應該能夠阻止物質盤過於接近中子星，那麽第二種機制就不可能行得通。所以我們需要另一種解釋。
最近的理論研究表明，在一定條件下是有可能從中子星的轉動動能中提取能量發射噴流的。
在我們的例子中，這有可能是由物質向中心墜落的高速造成的。這也能解釋為什麽我們看到的噴流比其他磁場更弱的中子星要弱大約100倍了。
無論解釋如何，我們的成果是一個很好的科學的運作方式的例子：首先發展理論，接下來和實驗對照，再根據新的實驗結果進行修正。
它也給我們提供了一系列新的發射源來檢驗磁場是如何發射噴流的，幫助我們理解這種宇宙中非常重要的反饋機制。
作者介紹：
James Miller-Jones
澳大利亞柯廷科技大學副教授
（翻譯：費哲妮；審校：劉博堯）
本文來自：環球科學
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