快速射电暴或起源于磁星

来源:中国科学报    作者:李文    人气:    发布时间:2020-06-11    
    在4月下旬的短短几秒内,银河系中的一颗超磁化恒星突然爆发出无线电能量。科学家表示,这种突然的奇怪光点可能有助于解释天文学上最大的谜题之一:是什么推动了数百个神秘的快速射电暴(FRB)。
 
  这颗恒星被称为SGR 1935+2154,它是一颗磁星。FRB暴是一种短暂但强大的宇宙闪光,耀斑只有几毫秒。许多天文学家认为,FRB来自磁星,但还不能证明两者之间的联系。
 
  荷兰阿姆斯特丹大学天文学家Emily Petroff说:“这并不代表我们可以证明FRB来自磁星,但这是迄今为止我们发现的最有希望的证据。”
 
  这次爆发是在银河系中首次探测到的射电爆发。最近几天,arXiv预印本服务器上挤满了描述这次爆发的初步论文。
 
  目前为止,已知最近的FRB发生在距离地球1.5亿秒差距(4.9亿光年)的地方。而此次爆发的磁星距离我们只有1万秒差距,这样的距离使天文学家可以观察到它炙热的活动。美国西弗吉尼亚大学天文学家Sarah Burke Spolaor说:“此次FRB发生在不远的地方,是一个极好的机会去了解至少一种FRB发生的可能来源。”
 
  这次爆发现象始于4月27日,当时包括美国国家航空航天局尼尔·盖勒斯·斯威夫特天文台在内的卫星发现了来自SGR 1935+2154的射线流。这颗恒星是银河系中30颗已知磁星之一,它们偶尔会爆发出不同波长的辐射。第二天,加拿大氢强度测绘实验(CHIME)射电望远镜在其视场的一侧,探测到一个巨大的射电闪光。
 
  CHIME团队一直希望能接收到SGR 1935+2154发射的无线电信号。但他们期待的是微弱的无线电脉冲。“相反,我们得到了更令人兴奋的东西。”领导这项分析的加拿大多伦多大学天文学家Paul Scholz说。
 
  另一个研究小组更幸运,他们捕捉到了这种强烈的爆发。STARE2射电望远镜从去年开始观察天空,希望能捕捉到银河系中类似FRB的现象。4月28日,它确实做到了这一点,探测到了与CHIME看到的相同的无线电脉冲。
 
  “我很兴奋,所以花了一点时间来检查数据,以确保这是真实的。”Chris Bochenek说,他是美国加州理工学院的一名研究STARE2的研究生。
 
  值得一提的是,此次爆发是迄今为止从银河系磁星上看到的最亮的射电闪光,可能为宇宙其它地方FRB的发生原因提供线索。
 
  由于磁星旋转迅速、磁场强大,它们拥有巨大的能量库,可以产生爆发。关于这些爆发的来源,有一种观点认为,磁星内部发生的一些变化(如类似于地震的“星震”),可能会破坏其表面并释放能量。另一种观点则认为是磁星周围的高磁化环境以某种方式产生了爆炸。
 
  德国马克斯·普朗克射电天文学研究所天文学家Laura Spitler说,天文学家可以通过研究SGR 1935+2154的射电暴和同时发生的其它波长的射电暴来缩小这种可能性。几颗卫星探测到磁星上的x射线爆发与无线电发射几乎同时发生,这是天文学家第一次在其它波长探测到这些信号,能看到它们只是因为磁星离地球太近了。
 
  然而,目前仍有一些谜团。4月28日的爆发比遥远星系中FRB的能量低1000倍,而一些遥远的爆发会以不同的间隔重复出现,这很难解释为来自磁星的爆发。Petroff说,也许是一些FRB来自磁星,但不是全部。天文学家希望收集尽可能多的FRB的例子,无论是近的还是远的。(辛雨)

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责任编辑:李文