黑洞

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釋放的引力能將會大得多，它將發出可見光和紫外輻射。中子星表面的引力更強，自由下落速度達到10萬公里／秒，10充氣體撞擊中子星表面時以X射線輻射形式釋放的能量相當於扔在廣島的原子彈。

在X射線脈衝星內，每秒鐘有1

億噸氣體落到中子星的磁極上，磁極區的直徑約為1公里，被加熱到1億度的高溫，發射的X射線光度比太陽在所有波段的總光度大1萬倍。脈衝現象當然也和射電脈衝一樣是由於中子星自轉對輻射束的調製。

X射線暴

雙星X射線源並不是只有X射線脈衝星一種。在許多情況下輻射是偶發性的而不是規則的，輻射也可以是來自吸積盤的熱斑，而不是由於對磁極的直接撞擊，因而就不再出現脈衝。此外，中子星的伴星也不必一定是大質量星，而可以是矮星，在這種情況，物質轉移的規模要小得多（圖60）。最後，也是更重要的，由於沒有周期性脈衝，就不能再認定緻密星是中於星。這類無規則的X射線源，行為與包含白矮星（見第5章）的激變變星相似，正是尋找恆星級黑洞的一個好去處。

從1975年起，衛星已能探測到出現持續數秒鐘的劇烈X射線爆發的星，這些星被稱為X射線暴，已經發現了數十顆，大部分在銀河系內。X射線暴與新星相似，但釋放的能量大得多。它們很可能是在相互很靠近的有物質轉移的雙星系統中，它們與新星的根本不同在於，緻密星是中子星或黑洞，而不是白矮星。

對中於星而言，爆發的機制可能是其表面上的熱核爆炸。如白矮星的情況那樣，引力起著引發熱核反應的重要作用，中子星的引力強得多，因而能使其表面物質被加熱到高得多的溫度（白矮星只能造成氫的爆發性燃燒）。在X射線源的“寧靜態”，被吸積的氫逐漸在中於星表面堆成高溫高密的殼層，然後氫會迅速地轉變成氦，但不是以爆發的方式，於是氦覆蓋了中於星表面，當氦層厚度達到一米時，發生爆發式聚變，成為X射線暴。這種X射線爆發也可以是由於不同的機制，例如吸積盤裡的不穩定性而產生的。這時不再需要中於星的堅硬表面，黑洞也能同樣勝任。

有些暴是長久的X射線源（即能不斷地發射一定強度的X射線），其他的則只是在爆發時才在X射線波段可見。另外，有些暴能像再發新星那樣以一種狂亂的步調爆發數次。有一個源的爆發發生得極快，爆發之間的間隔只有幾十秒。

重複的爆發並不具有周期性。脈衝星的極為規則的週期是由於中子星的自轉，而X射線暴的再發是由於氦在中子星表面的重複堆積和爆炸。觀測表明，脈衝星的輻射從來沒有爆發，而爆發源的輻射從來沒有脈衝，而且，爆發源也不一定是再發性的。這意味著，X射線暴所在的雙星系統比脈衝星所在的系統要老，因而前者的中子星已老化到失去了磁場，或者前者就是根本沒有物質表面的黑洞。

X射線暴極為壯觀，也極為稀少。估計每10億顆恆星中只有1顆這樣的星，所以銀河系中總共只有大約100顆。這種稀少是由於雙星系統X射線輻射階段的短暫：對大質量系統而言，這個階段只有1萬年（低質量系統則要長得多），與恆星的一生相比只是一瞬間（圖61）。在這段時間裡，伴星膨脹到超出其洛希瓣，並且因轉移的物質過多而在緻密星周圍形成一個X射線不能透過的稠厚包層，於是X射線源被熄滅。

伽瑪射線景

還有更神秘的輻射源，其爆發是在伽瑪射線波段。這些伽瑪射線暴組成一個與X射線暴截然不同的群體，迄今沒有觀測到二者之間有任何關聯。

這種暴是被偶然地發現的，這在天文學中倒是常有的事。美國和前蘇聯於1963年簽訂了禁止地面核試驗條約之後，美國發射了一系列取名為維拉（Ve的軍事衛星，其任務是監視條約的執行。如果蘇方違反條約，核爆炸發射的伽瑪射線就會被衛星探測到。使美國軍方大吃一驚的是，衛星資料顯示有一場爆發，而對世界和平來說幸運的是，美國科學家查明，伽瑪射線爆發不是起源於地面，而是來自空中。這是60年代最重要的天文發現之一。

從那以後，由監視衛星探測到的伽瑪射線暴已有500個以上，爆發的持續時間為幾毫秒到幾十秒。光子能量所對應的表面溫度為開氏10億度，如X射線暴一樣，這樣的高溫也很像是由於物質對中子星表面的間歇式的加熱。

伽瑪天文學的主要問題是伽瑪射線探測器的分辨能力太差，還不及X射線探測器，而後者的分辨能力已經是很差了，因此就難以確定伽瑪源的