如何将一颗恒星变成超强磁体

    磁星是一类奇特的脉冲星，而脉冲星是快速旋转的中子星，中子星则是巨型恒星作为超新星爆炸后形成的。爆炸时，巨型恒星的外层射向太空，而恒星核塌缩则变成脉冲星。磁星是奇特的，同时也是罕见的。已知的脉冲星有数以千计，但已知的磁星只有几十颗。

    英国米尔顿凯恩斯市开放大学的天文学家西蒙·卡拉克及同事观察到一颗年轻的星团，该星团叫作“维斯特卢1（Westerlund 1）”，其中含有一颗磁星，是为数不多的磁星之一。“维斯特卢1”只有500万年的历史，位于距离地球16000光年之外的天坛座，该星座就在天蝎座的南边。

    这一组天文学家们发现了一颗奇异的蓝超巨星，比太阳的温度要高得多，也要亮得多。天文学家们认为，该巨星曾经环绕一颗恒星旋转，后来该恒星变成了磁星。这颗蓝超巨星被称为“维斯特卢1-5”，将大量的气体丢弃给其伴星，加速了伴星的旋转，就像落下的水使水车旋转那样。不久前，克拉克的研究小组在《天文学与天体物理学》杂志在线版上报道说：这种加速旋转增强了这颗伴星的磁场，结果当爆炸之后发生塌缩时，它变成了磁星而不是一颗普通的脉冲星。

    此外，这颗蓝超巨星还助其伴星免遭变为黑洞的命运。那颗伴星变为磁星之前异常巨大，本来可以塌缩为黑洞的，但是在其爆炸之前开始膨胀，就像老龄化的恒星一样。这颗蓝超巨星趁机又抢回了足够的气体，使其伴星缩小，最终成为磁星而非黑洞。气体物质的脱离也有利于那颗伴星在成为磁星之前保持高速旋转的状态：通常，膨胀时的恒星旋转速度会更加缓慢，就像滑冰选手展开双臂时旋转速度就会更慢一样。

    证据何在？首先，这颗蓝超巨星正在快速远离其所在的星团，表明另外一颗恒星在最近爆炸之时将其抛开。其次，这颗蓝超巨星有着极其丰富的碳、氮和氧。

    蓝色恒星在生命的大部分时间里都是通过碳氮氧循环（CNO cycle）来产生能量的。在这个循环中，碳、氮和氧在氢转化为氦的过程中都起着催化剂的作用。在碳氮氧循环期间，碳和氧逐渐转变为氮。果然，在蓝超巨星“维斯特卢1-5”中拥有大量的氮，几乎没有氧。但是，这颗蓝超巨星中也有很多碳，按说这是不应该出现的情况。克拉克的研究小组认为：这颗恒星是最近才获得这些碳的，就在其伴星变成磁星之前获得的。其伴星在生命的后期将氦燃烧，生成了碳，并把部分碳喷射到这颗蓝超巨星表面上，然后发生了爆炸，结果两颗恒星就分道扬镳了。

    “该发现并不是无懈可击的，然而这是一个合理的论证。”没有参与这项研究的澳大利亚悉尼大学天文学家布赖恩·冈斯勒说。他指出，巨型恒星通常拥有伴星，然而那颗磁星和这颗蓝超巨星都是孤单的。此外，一颗脉冲星只在其生命最初的10000年左右才是磁星；而这颗蓝超巨星表面上的碳应该只能存在大约10000年，然后就会下沉于恒星的表面之下，逃出视野。如果这项研究是正确的，那么就可以解释这个由来已久的谜团了——恒星遗骸可以通过上述方式获得极强的磁场，至少一些磁星的这种杰出特性是由被踢开的伴星赋予的。