爆炸星系“海山二”(Eta Carinae)的图像

爆炸星系“海山二”(Eta Carinae，又称船底座η星)，它距离地球7500光年，位于船底座。质量约在太阳的150倍左右，亮度则约是太阳的500万倍。活动极不稳定，经常会发生特大的爆发，期间甚至其形状也会由圆形变为哑铃型。

7500光年外的一个巨大的星系正以超高的速度发射辐射。美国国家航空和宇宙航行局(NASA)的NuSTAR太空望远镜进行的一项新研究表明，“海山二”可能是带电粒子的加速器，也被称为“宇宙射线”。

海山二是一个著名的沙漏状的气体云，里面有两个巨大的恒星围绕着彼此旋转：它们分别是太阳质量的30和90倍。该系统在19世纪经历了一次大爆发，并一度成为天空中第二亮的物体。然而，天文学家仍在努力了解爆发的来源——以及该恒星系统的总体动力学。

“我们知道爆炸恒星的冲击波可以加速宇宙射线粒子的速度，达到与光速相当的速度，这是一种难以置信的能量提升，”该论文的第一作者、马里兰州NASA戈达德太空飞行中心的天体物理学家滨口健二在NASA的一份声明中说。类似的过程必须发生在其他极端环境中。我们的分析表明，海山二就是其中之一。

在19世纪40年代，从地球的角度来看，海山二恒星系统爆发了，在这张哈勃太空望远镜拍摄到的照片中，我们看到了矮人星云。新研究显示，该系统喷射出超快宇宙射线。

宇宙射线是高能粒子，如电子、质子和原子核，来自太阳系之外。天文学家不确定宇宙射线来自哪里，研究人员在声明中说，因为这些粒子携带电荷。这意味着，当粒子遇到磁场时，粒子在空间中的路径就会发生变化和混乱。

然而，海山二辐射输出的波动表明，在这个系统中发生了一些有趣的事情，这使得研究人员怀疑它可能是这些难以捉摸的宇宙射线源之一。

数字天空勘测2号通过多次曝光，形成了这个彩色的海山二星云图片。

戈达德高级研究科学家、团队成员迈克尔·科科伦说：“海山二的两颗恒星都在推动一种叫做星风的强大外流。”他说，在风相交的地方，“软”或低能量的x射线会有周期性的变化。这些变化他们已经观察了20年。

美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜也观测到射线（一种比x射线更有能量的射线）在海山二方向的变化。然而，费米比x射线望远镜更加近视，因此很难断定伽马射线是否来自于海山二。

从美国宇航局钱德拉x射线天文台可以看到海山二的x射线照片——红色跨越300到1000电子伏特(eV)，绿色范围从1000到3000电子伏特(eV)，蓝色范围包括3000到10000电子伏特(eV)。(可见光约为2至3电子伏特。)来自NuSTAR的绿色轮廓显示了x射线源，其能量是钱德拉所能看到的3倍。

该团队使用了海山二在2014年3月至2016年6月期间的档案数据(以及新的观察结果)。与此同时，研究小组成员还收集了欧洲航天局的XMM-Newton卫星上的低能量x射线观测数据。

NuSTAR可以检测发射超过30000电子伏(eV)的高能x射线，相比之下，可见光的能量水平只有2到3电子伏(eV)。该望远镜的观测显示，这些“硬”x射线的变化与费米望远镜观测到的伽玛射线波动有着相似的模式。

这张天空地图显示了船底座中矮人星云的位置。这张地图展示了肉眼可见的恒星，并用一个绿色的正方形勾勒出星云的轮廓——它非常明亮，可以用小望远镜看到。

“研究人员说，硬x射线和伽玛射线发射的最好解释是，沿着碰撞的恒星风边界，电子在猛烈的激波中加速，”NASA官员说。“NuSTAR探测到的x射线和费米探测到的伽玛射线都来自星光，它们通过与这些电子的相互作用获得了巨大的能量。”

NASA补充说，其中一些超快的电子，以及其他带电粒子，很有可能逃脱了海山二。其中一些粒子可能在地球的方向上飞行，在这里显示为宇宙射线探测。

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