一颗14350光年外的死亡恒星刚刚成为解开宇宙之谜的最重要线索。今年早些时候,它喷出巨大的、长达几毫秒的射电耀斑- 现在第一个发表的对该事件的分析指出它与神秘的河外信号相似。
快速射电爆发 (FRB) 自从 2007 年发现第一个射电爆发以来,一直困扰着天文学家。它们是来自数百万光年外星系的极其强大的射电波爆发,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。
由于迄今为止检测到的大多数快速射电暴都是一次性的、非重复的事件,它们来自很远的地方,并且无法预测,因此事实证明,追踪和弄清楚它们极具挑战性。提出的解释范围从超新星到外星人(极不可能),但有一个候选者已经显示出越来越大的希望:磁星。
就今年早些时候的事件而言,世界各地的仪器检测到一颗名为 SGR 1935+2154 的磁星发射了毫秒持续时间的无线电波爆发。
“这是磁星和快速射电暴之间的首次观测联系,”天体物理学家桑德罗·梅雷盖蒂说意大利国家天体物理研究所。
“这确实是一项重大发现,有助于让人们关注这些神秘现象的起源。”
磁星是一种- 一颗大质量恒星在超新星中吹掉大部分质量后的残骸 - 具有极其强大的磁场,比普通中子星强 1,000 倍
这些强大的磁场具有奇怪的效果。当重力施加向内的力将恒星保持在一起时,磁场向外拉,扭曲恒星的形状。
这两种持续存在的竞争力量造成了紧张,有时会导致大规模的星震。这些被称为磁星爆发,通常会产生 X 射线和伽马射线。仅有的很少有人发现磁星发射无线电波。
天文学家之所以关注磁星爆发,是因为我们不太了解它们的磁场是如何形成的,而我们可以观察到的任何活动都可以帮助揭示这一现象。因此,当 SGR 1935+2154 在 4 月下旬开始发出隆隆声时,世界各地的监测仪器都转向了它的方向。
最初,它看起来像是一次非常标准的磁星爆发,但在 4 月 28 日,史无前例的事情发生了:一个非常明亮的射电耀斑,看起来与,经多种仪器检测。
它是如此明亮,以至于加拿大氢强度测绘实验(CHIME)望远镜——旨在探测瞬态事件并负责发现大量快速射电暴——无法完全量化它。
这并不是因为耀斑本质上比河外快速射电暴更强大(实际上它本质上更弱),而是因为它距离我们更近。
通过使用欧洲航天局收集的数据积分卫星之后,Mereghetti 和他的团队将信号与磁星正相关,并对其进行了分析和表征。
“至关重要的是,Integral 上的 IBIS 成像仪使我们能够精确定位爆发的起源,确定其与磁星的关联,”天体物理学家弗拉基米尔·萨夫琴科说瑞士日内瓦大学教授。
“参与这一事件合作研究的大多数其他卫星都无法测量其在天空中的位置 - 这对于确定发射确实来自 SGR 1935+2154 至关重要。”
尽管耀斑本身比河外快速射电暴弱很多,但几乎所有其他方面都符合河外快速射电暴轮廓。但也有一个惊喜——射电暴有一个 X 射线对应物,这是我们在河外快速射电暴中从未见过的。
这并不意味着河外快速射电暴没有 X 射线对应物;事实上,这可能意味着相反,信号比我们想象的更复杂,喷出多种类型的辐射低于我们的检测阈值。
“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,”梅雷盖蒂今年早些时候告诉 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 SGR 1935+2154 这样亮度的 X 射线爆发对于河外源来说是无法检测到的。”
在这种情况下,X 射线对应物使团队能够改进到磁星的距离测量。此前,人们认为它距我们约30,000光年。
尽管这是支持快速射电暴的磁星起源的极其令人信服的证据,但称这个谜团已最终解决是错误的。可能还有其他来源,特别是因为某些信号的行为非常不同。
有些更强,有些更弱。有些重复。大多数人没有。两个甚至有到过循环重复。
因此,这可能不会是我们最后一次听到 SGR 1935+2154 的消息。这是此类探测的首次发现,世界各地的天文学家都非常兴奋。它正在成为银河系中研究最多的磁星之一——而这仅仅是一个开始。
该研究发表于天体物理学杂志通讯。