一颗名为 SGR 1935+2154 的银河系磁星可能刚刚为解决多年来困扰天文学家的强大深空无线电信号之谜做出了巨大贡献。
2020 年 4 月 28 日,世界各地的射电天文台记录到了这颗距离我们仅 30,000 光年的死亡恒星,它似乎爆发出一毫秒长的令人难以置信的明亮无线电波爆发,而这种无线电波在另一个星系中是可以检测到的。
此外,全球和空间X射线天文台记录了非常明亮的X射线对应物。
关于这一事件的工作还处于初步阶段,天文学家正在疯狂地分析大量数据。 但许多人似乎都同意,它最终可以指出(快速射电暴)。
“在大多数人看来,快速射电暴的起源是来自磁星,”加州理工学院的天文学家施里尼瓦斯·库尔卡尼 (Shrinivas Kulkarni) 和其中一个团队的成员说道。STARE2调查那也检测到无线电信号,告诉《科学警报》。
快速射电爆发是宇宙中最迷人的谜团之一。 它们是来自深空、星系的极其强大的无线电信号数百万光年之外,一些释放的能量比5亿个太阳。 然而它们的持续时间不到眨眼的时间——持续时间只有几毫秒——而且大多数都不会重复,这使得它们很难预测、追踪,因此很难理解。
潜在的解释范围从超新星到外星人(抱歉,这是极不可能)。 但目前正在兴起的一种可能性是,快速射电暴是由磁星。
这些是一种特别奇怪的类型,大质量恒星变成超新星后留下的极其致密的核心残余物。 但磁星的磁场比普通中子星强大得多——大约强 1000 倍。 我们不太了解它们是如何做到这一点的,但它对恒星本身产生了有趣的影响。
当引力试图将恒星保持在一起时(一种向内的力),磁场非常强大,它扭曲了恒星的形状。 库尔卡尼解释说,这导致两种力量之间持续紧张,偶尔会产生巨大的星震和巨型磁星耀斑。
2020 年 4 月 27 日,SGR 1935+2154 被多个正在爆发活动的仪器检测到并观测到,其中包括斯威夫特爆发警报望远镜, 这敏捷卫星和更好的国际空间站有效载荷。 它最初看起来相对正常,与在其他磁星中观察到的行为一致。
但随后,4 月 28 日,加拿大氢强度测绘实验 (CHIME)——一种旨在扫描天空中瞬态事件的望远镜——进行了前所未有的探测,该信号如此强大,以至于系统无法完全量化它。 检测已报告关于天文学家的电报。
但 STARE2 调查是加州理工学院研究生发起的一个项目克里斯托弗·博切内克, 被设计为正是为了检测本地快速射电暴。 它由三个相距数百公里的偶极无线电天线组成,首先可以排除人类活动产生的本地信号,还可以进行信号三角测量。
它接收到的信号响亮而清晰,影响力超过一百万扬斯基毫秒。 通常,我们会在几十毫秒内收到河外快速射电暴。 一旦校正距离,SGR 1935+2154 将处于库尔卡尼说,功率——但它符合外形。
“如果相同的信号来自附近的星系,比如附近典型的快速射电暴星系之一,那么对我们来说,它看起来就像是快速射电暴,”他告诉 ScienceAlert。 “以前从未见过这样的事情。”
瞬态相空间图现在具有来自 STARE2 的 SGR 1935+2154 下限。 我认为解释是自己写的。pic.twitter.com/8ScrlcyqLW
— 教授 埃文·奥·凯瑟因🅾️ (@evanocathain)2020 年 4 月 29 日
但我们还看到了河外 FRB 中从未见过的其他东西,那就是 X 射线对应物。 当然,这些在磁星爆发中很常见。 事实上,磁星发射 X 射线和伽马辐射比无线电波更为正常。
意大利国家天体物理研究所的天体物理学家、欧洲航天局的研究科学家桑德罗·梅雷盖蒂 (Sandro Mereghetti) 表示,与 SGR 1935+2154 爆发相对应的 X 射线并不是特别强烈或不寻常。不可缺少的卫星。 但这可能意味着快速射电暴的含义远比我们目前所能探测到的要多得多。
“这是一个非常有趣的结果,支持快速射电暴和磁星之间的关联,”梅雷盖蒂告诉 ScienceAlert。
“迄今为止发现的快速射电暴都是河外的。它们从未在 X/伽马射线中被检测到。像 SGR1935 这样亮度的 X 射线爆发对于河外源来说是无法检测到的。”
但无线电信号是不可否认的。 而且,根据库尔卡尼的说法,磁星绝对有可能产生更大的爆发。 对于磁星来说,SGR 1935+2154的爆发不需要太多能量,并且该恒星可以轻松应对强度一千倍的爆发。
这当然是令人眼花缭乱的事情。 但重要的是要记住,现在还处于早期阶段。 天文学家仍在利用天文学家对这颗恒星进行后续观测我们拥有的一些最强大的工具。
他们还没有分析爆发的频谱,以确定它是否与河外快速射电爆发的频谱有任何相似之处。 如果没有,我们可能会回到原点。
当然,即使 SGR 1935+2154 确实证实了快速射电爆发的磁星起源,但这并不意味着它是唯一的起源。 有些信号的表现非常不同,不可预测地重复。 最近发现的一个来源是以 16 天为一个周期重复。
无论 SGR 1935+2154 告诉我们什么,我们还远远没有完全解决这些令人难以置信的信号所代表的复杂谜团 - 但这是一个令人难以置信的令人兴奋的进步。
CHIME 尚未回应 ScienceAlert 的采访请求。 他们可能有点太忙了。