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【罗曼空间望远镜有望通过引力微透镜技术发现银河系中难以探测的孤立中子星】NASA

【罗曼空间望远镜有望通过引力微透镜技术发现银河系中难以探测的孤立中子星】NASA的Nancy Grace Roman Space Telescope(罗曼空间望远镜)或将为搜寻银河系中难以探测的孤立中子星开辟全新途径。研究表明,该望远镜可通过引力微透镜效应识别并表征数十颗此类天体,为极端物理研究打开新窗口。中子星是大质量恒星爆炸后遗留的致密核心,其质量超过太阳,直径仅约城市大小。尽管科学家推测银河系中存在数千万至数亿颗中子星,但除非它们以脉冲星形式发射射电波或在X射线波段发光,否则对现有望远镜而言基本不可见。海德堡大学Zofia Kaczmarek指出,大多数中子星相对暗淡且孤立,极难直接观测。罗曼空间望远镜将采用创新探测策略:当中子星等致密天体从背景恒星前方经过时,其强大引力会弯曲时空并偏折背景星光,产生微透镜效应。该效应不仅使背景恒星短暂增亮,还会导致其在天空中的视位置发生微小偏移。与仅能探测亮度变化的常规望远镜不同,罗曼具备高精度天体测量能力,可同时测量光度变化与恒星位置的微小偏移。由于中子星质量较大,其产生的天体测量信号强于较轻天体,使罗曼不仅能探测到中子星,还能在某些情况下直接测定其质量。劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Peter McGill表示,天体测量提供的直接质量测量极具价值——光度数据仅能确认有物体掠过恒星,而位置偏移量则揭示了该物体的质量。这一能力有望帮助天文学家确定中子星与黑洞质量分布之间是否存在真实间隙,并研究中子星在超新星爆发中获得的高速度"踢动"效应。研究团队将利用罗曼的Galactic Bulge Time Domain Survey(银河系核球时域巡天)开展搜寻,该巡天将高频次监测数百万颗恒星。McGill预计,即使在任务初期调试完成后的数月内,团队就有望识别出候选事件。目前人类仅探测到约数千颗中子星,且质量测量仅限于双星系统中的中子星。值得注意的是,此项应用超出了罗曼望远镜的原始设计目标。该巡天主要旨在通过光度微透镜探测系外行星,但其强大的天体测量能力意外为探测中子星和黑洞开辟了新方向。若预测得到验证,罗曼将提供首批仅通过引力效应发现的大规模孤立中子星样本,从流浪系外行星到恒星遗迹,全面革新银河系隐藏天体的研究。