
艺术家对由磁星爆炸引起的伽马射线暴的想象——磁星是一种具有异常强大磁场的中子星。图片来源 ESO。
在略多于十分之一秒的时间内,名为 GRB 200415A 的磁星爆炸释放的能量比太阳 10 万年释放的能量还要多。在这次爆发中,天文学家观察到了异常短暂的亮度振荡,这是科学家第一次目睹中子星爆发中的快速变化。结果并非来自为此目的而设计的望远镜,而是来自于从上方研究地球大气层的望远镜。
磁星是中子星的一小部分,目前已知的只有大约 30 颗。它们将其他中子星(黑洞之外宇宙中密度最大的物体)的密度与至少 1000 亿特斯拉的磁场相结合,大约是中子星中磁铁的 100 亿倍。大型强子对撞机。众所周知,它们会经历持续零点几秒的喷发,但这些喷发通常会使观测设备饱和,无法进行详细研究。
GRB 200415A 于 2020 年 4 月出现,宣布基于费米伽马射线空间望远镜的观测。额外信息已从意外来源添加,大气空间相互作用监测器(ASIM)在国际空间站上,并发表于自然。我们对这些观测结果进行了详细分析,以便了解它们在最极端状态下的物质情况。
ASIM 不是直接观察太空物体,而是研究地球大气层,寻找雷暴上方发生的“瞬态发光事件”,例如“精灵”, “精灵“ 和 ”蓝色喷气机”。然而,它的视野足够大,可以用眼角的余光看到磁星爆炸,并提供比专用设备更有用的数据。
诸如此类的事件很难详细观察。瓦伦西亚大学教授维克多·雷格莱罗(Victor Reglero)在一份报告中表示:“困难在于信号的短暂性,其幅度迅速衰减并嵌入背景噪声中。而且,由于它是相关噪声,因此很难区分其信号。”陈述。大多数磁星爆炸都会导致观测设备饱和,使我们对亮度的短期变化视而不见。
当所有其他仪器饱和时,ASIM 却没有饱和,这或许得益于 GRB2001415 的帮助,GRB2001415 是检测到的最遥远的磁星喷发,起源于玉夫座星系 NGC 253 的恒星形成区域。 ASIM 数据揭示了两个准周期振荡 (QPO),分别为 2,132 赫兹和 4,250 赫兹。
雷格莱罗说:“从长远来看,这颗磁星似乎想从其宇宙的孤独中向我们表明它的存在,以千赫兹的声音歌唱,其力量就像帕瓦罗蒂的十亿个太阳一样。”
该论文将 QPO 归因于靠近恒星或恒星表面的磁层的不稳定性。星震在磁星千米深的地壳中。其中之一触发阿尔芬波在磁层中,它在磁场线之间来回反弹,消耗的能量如此之大,以至于使 1300 万光年外的其他仪器饱和。