由一顆9.9太陽質量恒星爆炸產生的非常輕的中子星的可視化，仍然被從其熱表面區域噴射出的中微子加熱物質包圍 。圖中所示的結構直徑約為250公里 。來源：Bernhard Müller副教授
據美國物理學家組織網（英格麗德·法德利）：2015年，天體物理學家發現了一個由兩顆相互繞軌道運行的致密恒星組成的系統：一顆脈沖星（即高度磁化的快速旋轉發光中子星）和一顆所謂的伴星 。該系統中的伴星質量為1.174太陽質量（M⊙），明顯低于其他已知質量測量準確的中子星 。
J0453+1559脈沖雙星系統中這顆輕質量恒星的性質尚未完全闡明 。在過去的幾年里，一些物理學家一直在試圖利用理論和計算工具來揭示它的本質 。
雖然一些研究人員認為它可能是一顆中子星 ， 但其他人質疑這一假設，而是認為它可能就是一顆白矮星 。值得注意的是 ， 這兩種恒星有不同的起源：中子星是在一顆大質量恒星發生超新星爆炸時形成的，而白矮星是在中低質量恒星耗盡核燃料并脫落外層時出現的 。
莫納什大學和斯威本科技大學的研究人員最近對超新星爆炸進行了3D模擬 ， 以探索J0453+1559系統中的低質量恒星是中子星的可能性 。他們發表在《物理評論快報》上的論文表明，這顆恒星實際上可能是一顆中子星，而不是像一些早期研究所表明的那樣是一顆白矮星 。
“我們一直在與合作者合作撰寫另一篇論文，該論文現已發表在《自然天文學》上，”該論文的第一作者Bernhard Müller告訴Phys.org 。“這篇論文匯集了中子星觀測數據 ， 以重建中子星的質量分布 。J0453+1559系統中一顆質量非常低的中子星的起源已經爭論了一段時間，但觀測結果也顯示了其他一些質量相當低的中子恒星 ?！?br>最初 ， Müller和他的同事Alexander Heger和Jade Powell開始在他們可用的大型恒星演化模型數據庫中尋找低質量恒星的可能祖恒星 。然后，他們進行了超新星模擬，以確定當前的恒星演化理論如何解釋質量如此低的中子星 。
穆勒解釋說：“我們研究了25個恒星演化模型，這些恒星的質量接近超新星爆炸所需的最小質量 ?！??！拔覀儗⒆⒁饬性谄渲形鍌€地方，我們預計中子星的質量會特別低，因為前身的核心結構，特別是鐵和硅核心的質量 。
“然而，最終進入中子星的質量受到復雜的爆炸動力學的影響（例如，在爆炸已經發展的情況下，物質仍然可以落在中子星上） ?！?br>研究人員對他們發現的五顆祖恒星進行了3D超新星模擬 ， 這些恒星從坍縮到爆炸 。這些模擬使他們能夠準確預測爆炸后出現的中子星的質量 。
穆勒說：“這項研究表明，J0453+1559系統中1.17太陽質量的神秘低質量天體確實是一顆中子星，而不是一些作者最近提出的白矮星 ?！??！霸诟蟮姆秶鷥龋@項研究展示了大型3D模擬的力量 ， 可以解釋中子星和黑洞質量分布的特征 ， 并闡明潛在的恒星演化和爆炸物理學 ?！?br>總體而言，Müller、Heger和Powell進行的模擬表明，雙星系統J0453+1559中的低質量恒星實際上可能是一顆中子星 。在他們的下一項研究中，研究人員計劃進行更多的3D模擬 ， 以進一步提高目前對不同天體如何誕生及其獨特性質的理解，特別是中子星和黑洞 。
穆勒補充道：“隨著計算機能力的增強 ， 我們希望大型模擬能夠詳細解釋中子星和黑洞的誕生特性，例如它們的質量、誕生速度以及自轉速度 ?！?。
“我們目前正在研究的一個特別具有挑戰性的問題是中子星磁場的起源 。為什么一些被稱為磁星的中子星天生具有1015高斯量級的極高表面場強 ， 還有待解釋 。3D模擬有望有助于解釋它們的起源 ?！?br/>
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