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从另一个星系探测到的第一个磁星耀斑被追踪到了它的故乡


天文学家首次在另一个星系中明确地发现了一颗耀斑的磁星。

这些超磁恒星尸体被认为是附近宇宙中一些最高能量爆炸的原因。但在这次爆发之前,没有人能证明这一点,天文学家在1月13日的美国天文学会虚拟会议上以及在《自然》和《自然天文学》上发表的论文中报告说。

天文学家曾在银河系中看到过耀斑的磁星,但它们太亮了,沐鸣平台登陆线路不可能观测到它们。在其他星系中可能瞥见的耀斑磁星之前也可能被发现过。但蒙特利尔麦吉尔空间研究所的天体物理学家维多利亚·卡斯皮(Victoria Kaspi)说:“其他的都有点间接的证据,并不是那么确凿。”卡斯皮没有参与这项新发现。“有些东西是毋庸置疑的,就像,好吧,就是它了。没有问题了。”

磁星出现的第一个迹象是4月15日x射线和伽马射线的爆发。包括费米伽玛射线太空望远镜和火星奥德赛轨道器在内的5个太空望远镜观测到了这次爆炸,为科学家们提供了足够的信息来追踪它的来源:NGC 253星系,又称雕刻家星系,距离地球1140万光年。

起初,天文学家认为这次爆炸是一种被称为短伽玛射线爆发(简称GRB)的灾难性爆炸,通常是由中子星碰撞或其他破坏性宇宙事件造成的。

但是对于一个短的GRB来说,这个信号看起来很奇怪:它的亮度迅速上升到峰值,在两毫秒内,又下降了50毫秒,似乎结束了大约140毫秒。当信号消失时,一些望远镜探测到光的波动,其变化速度超过一毫秒。

来自阿拉巴马州亨茨维尔大学空间研究协会的天体物理学家奥利弗·罗伯茨说,由中子星碰撞产生的典型短grb不会发生这样的变化。但在我们自己的星系中,当耀斑发出的亮斑随着磁星旋转而进进出出时,闪耀的磁星就会这样。

然后,令人惊讶的是,费米望远镜在第一次爆炸四分钟后捕捉到了能量高于十亿电子伏特的伽马射线。对于已知的短grb来源来说,这是不可能的。

加州大学伯克利分校的天体物理学家凯文·赫尔利(Kevin Hurley)在1月13日的新闻发布会上说:“我们在附近的星系中发现了一颗伪装的磁星,并揭开了它的面纱。”

一颗耀斑的磁星发出了一股光(洋红色)和粒子(青色)在太空中快速穿行,如图所示。天文学家认为,沐鸣平台登陆线路这些粒子和磁星周围环境之间的相互作用可以帮助解释爆炸的奇怪外观。

研究人员认为,这次耀斑是由一次大规模的星震引发的,是1960年智利发生的9.5级地震的1027倍。赫尔利说:“我来自加州,在这里,我们肯定会称它为‘大风暴’。”地震导致磁星释放出一团等离子体,等离子体以接近光速的速度离开,同时释放出伽马射线和x射线。

这一发现表明,至少一些看起来像短grb的信号实际上来自磁星耀斑,正如天文学家长期以来所怀疑的那样(SN: 11/3/10)。这也意味着,天文学家标记为可能的磁星耀斑的三次早期事件,实际上可能来自被磁化的恒星残骸,这让天文学家有了一个磁星耀斑群来相互比较。

这一发现可能会对快速射电暴产生令人兴奋的影响,快速射电暴是另一种神秘的宇宙信号,已经让天文学家们挠头十多年了。有几条证据将快速射电暴与磁星联系起来,包括另一个来自银河系的信号,它恰巧也在2020年4月到达(SN: 6/4/20)。

“这一发现进一步证明了快速射电暴来自磁星,”卡斯皮说,尽管该理论仍存在一些问题。

卡斯皮将其他星系中磁星耀斑的视频率与快速射电爆发的频率进行了比较,发现二者的频率相似。它认为,实际上,大部分或所有快速射电暴都可能是磁星....我还不认为这是全面的解决方案,”但这是一个很好的步骤,她说。