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快速射电暴可能起源自磁陀星

快速射电暴可能起源自磁陀星
2020年10月09日 06:39 新浪网 作者 娱你所述

  最近探测到了银河系内一颗磁中子星的暴发信号,这有助于揭开现代天文学中最大的谜团之一:快速射电暴是什么?

  近年来,神秘的快速射电暴吸引了天文学家。这些短暂而明亮的射电脉冲来自宇宙中遥远的星系,仅持续不到一秒。2007年,意外地发现了第一个快速射电暴,随后便激起了对这些奇异脉冲起源的猜想。但是天文学家只在遥远的星系中看到了类似快速射电暴的事件,因而无法对其进行细致的研究。但最近,情况正在有所改变。

  

  2020年4月28日,两架射电望远镜发现了一个类似快速射电暴的新脉冲,它来自一颗距离地球30 000光年的爆发磁陀星,表明它位于银河系内。几天后,又在同一天体处探测到了另一个暴发信号。

  中子星是大质量恒星死亡后留下的致密核心。由于中子星没有内部的核聚变反应,数倍于太阳质量的物质会在引力的作用下坍缩成一个直径约20千米的中子球。但有时中子星也会具有强大的磁场,被称为磁陀星。

  磁陀星的磁场比任何人造磁体都强大约一亿倍。在1000千米的距离以内,磁陀星的磁场对人类就足以致命。强大的磁场会将电子从人体内拽出,导致人体瓦解。

  尽管对磁陀星的许多性质仍缺乏认识,但目前已经知道它们偶尔会发生猛烈的爆发,发出的辐射可以覆盖整个电磁波谱。尽管从未在已知的近距磁陀星中探测到快速射电暴,但天文学家认为快速射电暴来自遥远星系中爆发的磁陀星。

  在4月底探测到这一类快速射电暴事件来自于银河系内磁陀星SGR1935+2154方向,后者位于狐狸座中。加拿大氢强度勘测实验和展现天文射电发射巡天2做出了这一发现,它们旨在监视大范围天区中的快速射电暴或类似快速射电暴的射电信号。其第一个射电爆发信号仅持续30毫秒,有着一些类似快速射电暴的性质。这也是首次在射电波段探测到这颗磁陀星。

  这个爆发信号与其他遥远的快速射电暴存在一个关键的不同。如果这次暴发发生在已知银河系外最近的快速射电暴的距离上,它的亮度将只有通常的千分之一。几天之后,中国的500米口径球面射电望远镜探测到了来自该磁陀星的另一次暴发,表明这颗磁陀星正在进入射电活跃阶段。

  尽管比远处的快速射电暴暗弱得多,但近距的类快速射电暴信号也是重要的发现,天文学家一直想知道在地球附近是否存在暗弱的快速射电暴,即便后者很少会爆发。快速射电暴的强度应该存在一定的范围,但是目前只探测到了其中最明亮的一些。结合展现天文射电发射巡天2的数据,活跃的磁陀星可能是银河系外快速射电暴的源头。

  加拿大氢强度勘测实验团队还没有给出最终的结论,但仍为发现这一近距暴发感到激动。尽管不如其他远处的快速射电暴明亮,但其中必然存在某些值得探究的联系。

  这些探测到的信号表明,快速射电暴源很可能起源自高度磁化的中子星。

  对于这一相对暗弱的类快速射电暴信号是否是首个银河系内的快速射电暴,现在做定论还为时尚早,但这会是解开整个快速射电暴谜团的开始。目前还有许多尚待解决的基本问题。例如,这样暗弱的暴发多久会发生一次?在不同方向上它的亮度是否相同?它们是属于不同强度的快速射电暴,还是全新的类型?与X射线观测之间有何关联?

  在得出明确的结论之前,还要搞清楚这些问题并做出进一步的分析。到那时,这一暴发才算为解决长期以来快速射电暴起源的谜团做好了铺垫。在得到答案之前,天文学家仍将继续寻找邻近与遥远的爆发信号。

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