今年早些时候,一颗让我们眼花缭乱的死星的恶作剧还没有结束。
Magnetar SGR 1935+2154,四月从银河系内部发射了第一个已知的快速射电暴,再次爆发,为天文学家提供了又一次解决多个重大宇宙之谜的机会。
2020 年 10 月 8 日,钟声/FRB协作检测到 SGR 1935+2154 在三秒内发射了三毫秒无线电脉冲。跟进钟声/FRB在探测过程中,FAST射电望远镜发现了其他东西——与磁星自转周期一致的脉冲射电发射。
“看到 SGR 1935+2154 再次回来真是令人兴奋,我乐观地认为,当我们更仔细地研究这些爆发时,它将帮助我们更好地了解磁星和磁星之间的潜在关系。”,加拿大不列颠哥伦比亚大学天文学家黛博拉·古德 (Deborah Good),也是钟声/FRB,告诉《科学警报》。
检测结果报告于天文学家的电报,目前正在分析中。
今年四月之前,仅检测到来自银河系外部的快速射电爆发(FRB),通常来自数百万光年之外的来源。第一个是在 2007 年发现的,从那时起,天文学家就一直试图找出它们的成因。
顾名思义,快速射电暴是在天空中检测到的极其强大的无线电波爆发,其中一些释放的能量比数亿个太阳还要多。它们只持续几毫秒。
因为大多数来源似乎只爆发过一次,并且没有被发现重复出现,它们极其不可预测。此外,我们探测到的恒星通常来自很远的地方,我们的望远镜无法识别出单个恒星。这两个特征使得快速射电暴很难追踪到确切的源星系或已知的原因。
但SGR 1935+2154距离我们只有3万光年左右。2020年4月28日,它喷出强大的毫秒持续时间的爆发,此后被命名为200428 符合快速无线电突发命名约定。
一旦信号功率根据距离进行校正,FRB 200428 就被发现不如河外快速射电爆发那么强大,但它的其他一切都符合这个轮廓。
加州理工学院的天文学家 Shrinivas Kulkarni 表示:“如果相同的信号来自附近的星系,例如附近典型的 FRB 星系之一,那么对我们来说,它看起来就像是 FRB”。五月份告诉 ScienceAlert。 “以前从未见过这样的事情。”
我们对这三个新的爆发还知之甚少。古德告诉 ScienceAlert,由于科学家仍在研究数据,因此一些早期结论可能会发生变化。但我们已经可以看出它们既类似于 FRB 200428,又不同于 FRB 200428。
他们的实力又弱了一些,但他们都是仍然非常强大,而且都只有几毫秒长。古德说:“虽然不如今年早些时候探测到的那么明亮,但如果它们是河外的,我们仍然会看到它们非常明亮的爆发。”
“这次探测最有趣的方面之一是,我们的三个爆发似乎发生在一个旋转周期内。已知磁星每约 3.24 秒旋转一次,但我们的第一次和第二次爆发相隔 0.954 秒,并且第二名和第三名相差 1.949 秒,这有点不寻常,我认为这是我们未来会进一步研究的问题。”
这可能会揭示有关磁星行为的一些新的、有用的东西,因为——让我们面对现实吧——它们非常奇怪。
磁星 - 我们拥有迄今为止仅确认24个- 是一种类型;那是一颗死亡恒星的塌陷核心,其质量不足以变成一颗恒星。中子星体积小而密度大,直径约20公里(12英里),最大质量约为两个太阳。但磁星还添加了其他东西:令人震惊的强大磁场。
这些令人瞠目结舌的领域位于比地球磁场强大四亿倍,并且比普通中子星的威力强一千倍。而我们仍然不完全理解他们是如何做到这一点的。
但我们确实知道磁星会经历一段活动期。当引力试图将恒星保持在一起时(一种向内的力),向外拉动的磁场非常强大,它扭曲了恒星的形状。这导致持续的紧张局势,偶尔会产生巨大的星震和巨大的磁星耀斑。
SGR 1935+2154 一直在经历这样的活动,这表明磁星发脾气与至少一些快速射电暴之间存在联系。
显然,天文学家对第一个银河系内快速射电暴的来源非常感兴趣。什么时候钟声/FRB在报告了他们的发现后,其他天文学家也前往观察这颗恒星,其中包括由中国国家天文台朱伟伟领导的团队,他们可以访问FAST,世界上最大的单孔径射电望远镜。
他们发现了一些有趣的事情,《天文学家的电报》也报道了这一点——脉冲无线电发射。这些射电脉冲的强度远不及爆发,但极为罕见:如果得到验证,SGR 1935+2154 将只是第六颗具有脉冲射电发射的磁星。脉冲周期被发现为 3.24781 秒——几乎恰好是恒星的自转周期。
这很奇怪,因为到目前为止,天文学家一直在努力寻找磁星和射电之间的联系。脉冲星是另一种中子星。它们有一个更正常的磁场,但它们在旋转时会产生无线电波脉冲,天文学家长期以来一直试图弄清楚这两种类型的恒星之间的关系。
今年早些时候,澳大利亚天文学家识别出一颗表现得像射电脉冲星的磁星- 两者之间可能存在“缺失的环节”,并且有证据表明至少一些磁星可能演化为脉冲星。 SGR 1935+2154 可能是拼图的另一块。
“根据这些结果和不断增加的爆发活动,我们推测磁星可能正在转变为活跃的无线电,”薇薇团队写道。
这真是一颗多么令人着迷的小星星啊。