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的 球 每 秒 所 發射出 的 能量 就 會 是 另 一 顆 球 的 十六 ( 即 24 ) 倍 。 因為 球 的 表面積 正 比於 它 半徑 的 平方 , 我們 還 會 知道 如果 一 個 物體 的 溫度 維持 一定 , 但 大小 變成 三 倍 , 它 每 秒鐘 就 會 發出 九 倍 的 能量 。 爆發 過程 中 任一 時刻 的 X 射線 光譜 , 可以 讓 我們 得知 那 個 發射源 的 黑體 溫度 。 在 爆發 的 過程 中 , 溫度 很 快 就 上升 到 約 三千萬 K , 之後 再 緩緩 地 下降 。 但 因為 我們 知道 這些 爆源 大致 的 距離 , 我們 還可以 計算出 那 個 射線源 在 爆發 過程 中 任一 時刻 的 光度 。 不過 , 一旦 你 知道 發射源 的 黑體 溫度 及 光度 , 就 可以 計算出 那 個 發射源 的 半徑 , 而 那 同樣 也 是 爆發 過程 中 每 一 刻 你 都 可以 做 的 事 。 第一 個 這樣 做 的 人 是 NASA 的 哥達德 太空 飛行 中心 ( Goddard Space Flight Center ) 的 史汪克 ( Jean Swank ) ; 我們 在 MIT 也 很 快 地 跟著 做 , 並且 得到 「 爆發 是 源自於 半徑 約 十 公里 、 溫度 在 下降 中 的 星體 」 。 這 是 很 強 的 證據 , 說明 了 爆發源 是 中子星 , 而 不 是 非常 巨大 的 黑洞 。 而且 , 如果 它們 是 中子星 , 它們 很 可能 就 是 X 射線 雙星 。 義大利 天文學家 馬拉奇 ( Laura Maraschi ) 在 1976年 來 MIT 訪問 。 她 在 二月 的 某 一 天 到 我 的 辦公室 來 提出 一 個 建議 : 爆發 是 熱核 閃光 ( thermonuclear flash ) — — 在 吸積 中子星 表面 所 發生 的 巨大 熱核 爆炸 — — 的 結果 。 當 氫氣 被 吸積到 中子星 上 時 , 重力 位能 被 轉換成 非常 巨大 的 熱 , 以致 發射出 X 射線 ( 參考 前 一 章 ) 。 但是 當 這些 吸積物 累積 在 中子星 表面 時 , 馬拉奇 說 , 它 就 有 可能 進行 失控 的 核 融合 反應 ( 像 氫彈 那樣 ) , 而 X 射線 的 爆發 可能 就 是 這麼 被 引發 的 。 接下來 的 爆炸 可能 會 在 幾 小時 後 發生 , 那時 已經 有 夠多 的 核子 燃料 被 吸積 在 中子星 上 來 引發 爆炸 。 馬拉奇 在 我 的 黑板 上 寫 了 一些 非常 簡單 的 計算 , 算出 那些 以 大約 二分之一 光速 衝向 中子星 的 物質 , 會 釋放出 比 熱核 爆炸 還要 大 很多 的 能量 , 而 我們 所 得到 的 數據 正 告訴 我們 這 是 熱核 爆炸 。 她 的 說法 讓 我 印象 深刻 , 我 覺得 這 個 解釋 滿 有 道理 的 。 熱核 爆炸 與 觀測 結果 相符 , 我們 在 爆發 過程 中 觀察到 的 冷卻 模式 也 可以 解釋 得通 ( 如果 我們 觀察到 的 是 中子星 上 的 大 爆炸 ) 。 而且 她 的 模型 可以 合理 地 解釋 爆發 之間 的 間隔 , 因為 爆炸 所 需 的 物質 需要 時間 來 累積 。 依照 正常 的 吸積 速率 , 大約 需要 幾 小時 的 時間 才 能 累積到 足夠 的 臨界 質量 , 這 正好 就 是 我們 在 許多 的 爆發源 所 發現 的 時間 間隔 。 我 辦公室 裡 放 了 一 台 很 有趣 、 總是 讓 訪客 感到 好奇 的 收音機 。 它 裡面 有 一 個 太陽能 電池 , 而且 只有 當 電池 有 夠多 的 電 時 , 它 才 能 運作 。 當 那 台 收音機 擺在 那裡 , 沐浴 在 陽光 中 時 , 它 會 緩慢 地 充電 ( 在 冬天 裡 速度 會 更 慢 ) , 接著 , 每隔 十 分鐘 左右 ( 有時候 更 久 , 如果 天氣 很 糟 的話 ) , 它 會 突然 開始 播放 節目 , 但 只 維持 幾 秒鐘 , 因為 它 很 快 就 把 剛 補充 的 電力 用光 了 。 你 看出來 了 嗎 ? 它 的 電池 的 充電 模式 , 就 和 中子星 上 那些 吸積 物質 的 累積 模式 相似 : 當 累積到 恰當 的 質量 , 爆炸 就 發生 , 然後 又 漸漸 消散 。 在 馬拉奇 來訪 的 幾 個 禮拜 之後 , 1976年 3月 2日 , 當天 文學界 正 熱中 於 研究 爆發 時 , 我們 發現 了 一 個 被 我 命名為 MXB 1730-335 的 X 射線源 , 它 每 天 可以 產生 數千 次 爆發 。 那些 爆發 就 像 是 機關槍 發射 , 許多 甚至 只 相隔 六 秒 ! 我 不 知道 自己 有 沒 有 辦法 完全 讓 你 了解 , 當時 這 對 我們 而言 有 多麼 詭異 。 這 個 射線源 ( 現在 被 稱為 快速 爆源 〔 Rapid Buster 〕 ) 完全 不 在 我們 的 預料 中 , 它 當下 就 讓 馬拉奇 的 想法 破功 。 首先 , 再 怎麼樣 也 不可能 在 六 秒鐘 內 就 在 中子星 表面 累積到 足夠 的 核 燃料 , 以 產生 熱核 爆炸 。 不僅 如此 , 如果 爆發 是 吸積 的 副產品 , 我們 應該 會 看到 單單 由 吸積 產生 的 ( 透過 重力 位能 的 釋放 而 產生 ) 極 強 的 X 射線 通量 , 其 能量 遠 超過 爆發 的 能量 , 但 事實 卻 不然 。 所以 , 在 1976年 3月 初 , 馬拉奇 針對 爆發 現象 所 提出 的 這 個 美妙 的 熱核 模型 , 看起來 似乎 已經 死翹翹 了 。 在 我們 關於 MXB 1730 - 335 的 那 篇 論文 中 , 我們 提出 的 想法 是 : 爆發 是 由 衝向 中子星 的 「 痙攣 吸積 」 ( spasmodic accretion ) 所 產生 的 。 換句話說 , 對 大多數 X 射線 雙星 而言 , 熱 物質 是 穩定 地 從 吸積 盤流 向 中子星 , 但 對 快速 爆源 而言 , 它們 卻 是 非常 不 規則 地 衝向 中子星 。 當 我們 長時間 觀測 爆發 時 , 我們 發現 , 爆發 的 規模 愈 大 , 下 次 的 爆發 就 要 等 愈 久 。 下 次 爆發 的 等待 時間 短 則 六 秒鐘 , 長 則 八 分鐘 。 閃電 也 有 類似 的 現象 , 在 一 道 特別 大 的 閃電 打下來 之後 , 那 大量 的 放電 表示 , 電場 需要 更 長 的 時間 才 能 累積到 足夠 的 電位 , 讓 它 再次 放電 。 那 年 稍後 , 一 篇 關於 X 射線 爆發 、 原 發表 於 1975年 的 俄文 論文 被 譯成 英文 , 並 開始 莫名其妙 地 被 人 注意到 ; 它 主要 是 在 介紹 1971年 利用 Kosmos 428 人造衛星 所 做 的 爆發 偵測 。 我們 非常 吃驚 ; 俄國人 已經 發現 X 射線 爆發 , 把 西方 世界 給 比 下去 了 ! 然而 , 在 我 聽到 愈來愈 多 關於 這些 爆發 的 事 之後 , 我 的 態度 開始 變 得 保留 。 他們 的 爆發 和 我 先前 透過 SAS-3 偵測到 的 許多 爆發 非常 、 非常 地 不同 , 以至於 我 開始
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