科学家发现一颗城市大小的塌陷恒星释放出巨大的物质和反物质光束

导读：一颗城市大小的塌陷恒星产生了一束物质和反物质光束，绵延数万亿英里。

一颗城市大小的塌陷恒星产生了一束物质和反物质光束，绵延数万亿英里。来自美国宇航局（NASA）钱德拉X射线天文台的数据揭示了这一光束或丝状物的全部范围。这一发现可以帮助解释在整个银河系和地球上检测到的正电子的存在。正电子是与电子相对应的反物质。

这张来自NASA钱德拉X射线天文台和地面光学望远镜的图片显示了一束极长的物质和反物质的光束，从一个相对较小的脉冲星延伸出来。凭借其巨大的规模，这束光可能有助于解释科学家们在整个银河系检测到的数量惊人的正电子。

在页面顶部的图片中，左边的突出范围显示了来自被称为PSR J2030+4415（简称J2030）的脉冲星的光束的大约三分之一的长度，它距离地球大约1600光年。J2030是一个密集的、城市大小的天体，由一颗大质量恒星坍缩形成，目前每秒旋转约3次。来自钱德拉的X射线（蓝色）显示，从脉冲星沿磁场线流出的粒子正以大约三分之一的光速移动。右图中的脉冲星特写显示了围绕脉冲星本身飞行的粒子所产生的X射线。当脉冲星以每小时约100万英里的速度在太空中移动时，其中一些粒子逃逸出来，形成长长的丝状物。在这两幅图中，使用了来自夏威夷莫纳克亚山上的双子座望远镜的光学光数据，显示为红色、棕色和黑色。丝状物的全长显示在另一张图片中（下图）。

宇宙的绝大部分由普通物质而非反物质组成。然而，科学家们继续在地球上的探测器中发现相对大量的正电子的证据，这导致了一个问题：这种反物质的可能来源是什么？研究人员认为，像J2030这样的脉冲星可能是一个答案。两个极端的结合--快速旋转和脉冲星的高磁场--导致粒子加速和高能量辐射，从而产生电子和正电子对。

脉冲星产生的带电粒子风，通常被限制在其强大的磁场内。脉冲星以大约每小时50万英里的速度穿越星际空间，风在它后面拖着。气体的弓形冲击在脉冲星前面移动，类似于移动的船只前面的水的堆积。然而，大约20到30年前，弓形冲击的运动似乎已经停滞，脉冲星赶上了它。

随之而来的碰撞很可能引发了粒子泄漏，脉冲星风的磁场与星际磁场相连接。因此，高能电子和正电子可能已经通过连接形成的“喷嘴”喷出，进入银河系。

此前，天文学家在伽马射线光中观察到附近脉冲星周围的大光晕，这意味着高能正电子一般很难泄露到银河系中。这就削弱了脉冲星解释科学家探测到的正电子过剩的想法。然而，最近发现的脉冲星丝状物，如J2030，表明粒子实际上可以逃到星际空间，并最终可能到达地球。