Real-time observations of the transition to the quiescent state in an accreting magnetised neutron star: No propeller required?
本研究利用对 4U 0115+63 的高频次 NICER 观测证明，瞬变 X 射线脉冲星向静止态的转变可以一致地由热-粘性吸积盘不稳定性模型来解释，这表明喷流效应（propeller effect）并非主导这一过程的主要机制。
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想象一下，宇宙是一个巨大的宇宙舞池，巨大的、看不见的舞伴在其中旋转。在这些舞蹈中的某些场景里，一颗微小且密度极高的恒星——中子星——正从一个巨大的、旋转着的伴星那里吸取气体。这些气体并不会直接坠落，而是形成了一个旋转的圆盘，就像水顺着排水口旋入一样，然后撞击在中子星的表面。当这种撞击发生时，会释放出耀眼的 X 射线闪光，就像一个跨越整个银河系都能被天文学家观测到的宇宙频闪灯。
但这些舞蹈并不总是稳定的。有时，气体的供应量会减少，X 射线光芒也会随之闪烁并逐渐暗淡。几十年来，科学家们一直在争论这种暗淡是如何发生的。一个流行的观点是“螺旋桨效应”。想象一下，中子星旋转得如此之快，以至于它的磁场就像一个巨大的、旋转着的风扇叶片。如果气体在恒星快速旋转时靠得太近，这个风扇可能会在气体撞击之前将其甩开，有效地将气体踢出这场舞蹈。这会导致光线突然熄灭。然而，还有另一种可能性：气体圆盘本身可能只是耗尽了燃料或冷却了下来，导致流量自然减慢，就像一条河流在干旱中枯竭一样。理解哪种情形才是真实的，有助于我们了解这些恒星的磁场强度以及物质在极端条件下的物理行为。
于是，一组天文学家决定通过用极其敏锐的目光观察一颗特定的宇宙舞者——名为 4U 0115+63 的中子星，来解决这场争论。他们使用了一台名为 NICER 的强大望远镜，它就像一台高速摄像机，能够每隔几小时为这颗恒星捕捉一次图像。通常情况下，当这些恒星变暗时，我们只能得到寥寥数张快照，这在我们的知识体系中留下了一个巨大的空白，无法得知光线究竟是如何消失的。但这一次，团队实时捕捉到了整个转变过程。
他们的发现令人惊讶。光线并没有像磁性风扇把气体踢走那样突然切断，而是看到亮度平滑且逐渐地减弱。光线并没有戛然而止，而是在大约 16.5 小时的时间里缓缓流逝，其减弱的方式完美契合了一个模型，即那部分炽热、发光的环状气体圆盘正在缩小并冷却。数据表明，“螺旋桨效应”并不是这次关闭的主要原因。相反，圆盘本身变得不稳定，从一种炽热、电离的状态转变为一种较凉、中性的状态，从而自然地停止了气体的流动。
研究人员还观察了其他类似的恒星，发现这种“缓慢褪色”现象在许多恒星中都会发生。他们注意到，在主要爆发之后，一些恒星会在完全变黑之前，先进入一段昏暗、稳定的光芒期。他们认为这就像是气体圆盘最终冷却到足以成为一个“冷”圆盘，这个圆盘仍能向恒星滴落极少量的物质，而不是被螺旋桨完全踢走。虽然他们不能完全排除螺旋桨在某些情况下可能发挥微小的作用，但他们的主要结论是，我们看到的这些恒星剧烈的“熄灭”现象，很可能只是圆盘动力不足并冷却下来的结果，而不是被磁性风扇吹走了气体。这一新视角帮助我们理解，宇宙中最极端的磁体可能并不需要像我们想象的那样具有攻击性，才能关掉灯光。
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