天文学家习惯于走极端,但以前从没有人发现过这种现象:两颗超密恒星相距只有80,000哩,约束在同一个引力场内,一个绕另一个转一周只需11?分钟,温度达5千万华氏度,发着X射线。西德达木士塔欧洲太空研究所EXOSAT天文台的尼科拉斯 · 怀特说,“我们发现了这样一个恒星系统,假设你能把它放在地球和月亮之间,它发出的光会比太阳强10万倍”。

这种光主要是看不见的X射线,而不是可见光。这种X射线每11?分钟增强一次,就像时钟一样准。就是这种强大的X射线,才使得EXOSAT,—颗欧洲X射线探测卫星,发现了这一双星。这一双星用普通望远镜看不到。它们藏在许多远离地球两万光年的球状星群之中。

这两颗新星周围是比它们更亮的星群。据怀特和他的同事们说,这奇怪的双星中的一个是中子星——一颗巨大恒星燃烧完后剩下的残骸。这颗星在其自身引力的作用下分解,而后爆炸,于是就剩下这一旋转的、结构极密的中子球。这颗星的直径只有十哩左右,而其质量却比太阳还要重,其密度之大,每立方吋在地球上就有一千亿吨,这些听起来似乎难以令人相信。它的伴星是一颗白色矮星,一颗正在熄灭的恒星。原来这颗星的体积和质量都和太阳相当,现在其燃料已耗完,于是体积就缩小到三个地球那么大。但这颗矮星仍像一堆余烬一样,慢慢地散发着自己的余热。另外,尽管它远远没有中子星压缩的那样紧,但其密度仍要比太阳的密度大千万倍。

将这两颗星紧挨着放一块,烟火就开始了。中子星在其伴星上产生巨大潮汐。于是白色矮星上的气体就全部被中子星吸到了自己的轨道周围,形成一个所谓的连生盘。其中的一些物质连续不断地盘旋着落到中子星表面——以每秒一万亿吨的比率下落——与中子星猛烈相撞,于是直接就爆炸了。共同发现者,洛斯河拉莫斯国立实验室的威廉 · 普理德豪斯基说:“中子星可以把落到它上面物体质量的百分之十转化为辐射能。如果你将一块果汁软糖扔到它上面,它就能释放出像落在广岛上的原子弹那么大的能量。”每秒钟一万亿吨的果汁软糖就能释放出更大的能量。这连续不断爆炸释放出来的能量就以稳定的X射线向外辐射。

普理特豪斯基、怀特以及同事路易格尔 · 斯特拉(他也在欧洲太空研究所)正在达本土塔分析已报废了的EXOSAT卫星中的资料时,突然发现了这一双星。他们曾一直在寻找一个做天文学家称之为4u182030的为人熟悉的X光源发光的变差。正是这一种秘的光源发出X射线这一事实,表明了这个光源就是这样一个由一颗星将自己的物质和能量源源不断地供给一个饿极了的中子星伙伴所构成的双星。——X射线强度的变化便能提供关于这一系统本质的线索。在多数已知的X射线双星系统中,由星体公转所引起的周期性变化都是每隔几小时一次。另外,这千分之一秒的变化是中子量的快速旋转所致。

这次的情况不同。怀特说:“普理德豪斯基在资料中发现了这一波动,于是我们进行了一次快速分析,使我们吃惊的是每隔685秒钟有一个高峰期。”重查一下过去的观察资料,这个小组发现依据证明,这同样的变化持续至少已有十年。另外,在这段时间里这种变化的周期一点也没有变。这一事实正好和这种变化是轨道性的相符。如果这些变化是由中子量的旋转所致,他们就会慢慢加快。因为从连生盘上落下物体的倾斜动量加大了中子量的动量,于是中子量的旋转速度就会加快。已知这一双星的轨道运行周期为11?分钟和已知中子量的质量,(中子量的质量都大致相同)科学家就可以算出,这两颗星相距只有80,000哩。

双星专家中的一致观点是,这一系统是由从前曾互不相关的恒星相撞或差点相撞所造成的。科学家认为,这种现象在恒星群中很常见。况且那里的恒星要比我们太阳系周围的恒星稠一百万倍。另外,所有的科学家似乎都同意,这一双星将作为一个宇宙实验室,用以收集关于力学和相互作用的恒星的演变的资料。普林斯顿天文物理学家鲍思丹 · 帕金斯基说:“这是一种以前从未见过的双星颗白矮星离中子星近到其物质被中子星吸走的程度。这几乎是一个幻想的系统,因为这是如此简单。通常大自然是不会如此慷慨的。”

[Time,1986年12月1日]