美国国家航空航天局的哈勃望远镜追踪到一颗来源不明的漫游磁星

(蜘蛛网eeook.com)据美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心:使用美国国家航空航天局哈勃太空望远镜的研究人员发现,名为SGR 0501+4516的磁星正在从一个未知的起源地穿越我们的星系。研究人员表示,这颗失控的磁星是我们银河系中最有可能的磁星候选者,它不是像最初预测的那样在超新星爆炸中诞生的。这太奇怪了,它甚至可能为快速无线电爆发事件背后的机制提供线索。

4月15日发表在《天文学与天体物理学》杂志上的这篇发现论文的主要作者阿什利·克莱姆斯说:“磁星是中子星,是恒星的死亡残骸,完全由中子组成。磁星的独特之处在于它们的极端磁场。”。Chimes是荷兰欧洲空间研究和技术中心的欧洲航天局研究员。

磁星拥有漫画书中的英雄超能力。磁星的磁场比地球的磁层强一万亿倍。如果一颗磁星以月球一半的距离飞过地球,其强烈的磁场将摧毁我们星球上的每一张信用卡。如果人类进入600英里以内,磁星将成为众所周知的科幻死亡射线,撕裂体内的每个原子。

借助哈勃望远镜的灵敏仪器以及欧洲航天局盖亚航天器的精确基准,发现了磁星的奇异性。

最初,这颗神秘的磁星是在2008年被发现的,当时美国国家航空航天局的雨燕天文台在银河系郊区发现了短暂而强烈的伽马射线闪光。该源被证明是银河系中仅有的约30颗已知磁星之一,被称为SGR 0501+4516。

美国国家航空航天局的哈勃望远镜追踪到一颗来源不明的漫游磁星

这是艺术家对磁星的印象,磁星是一种特殊类型的中子星,具有非常强的磁场。中子星是宇宙中最紧凑、最极端的天体之一。这些恒星通常将超过太阳质量的中子装入直径约12英里的球体中。中子星被描绘成一个白蓝色的球体。磁场显示为从其极地流出的细丝。
插图:ESA

因为磁星是中子星,它们形成的自然解释是,它们诞生于超新星,当一颗恒星爆炸并坍缩成超密度中子星时。SGR 0501+4516似乎就是这种情况,它位于一个名为HB9的超新星遗迹附近。磁星和天空中超新星残骸中心之间的距离只有80弧分,从伸出的手臂末端看,比你的小指稍宽。

但哈勃望远镜长达十年的研究对磁星的诞生地提出了质疑。在SGR 0501+4516发现后不久,研究人员利用哈勃望远镜的精细灵敏度和稳定指向在2010年、2012年和2020年发现了磁星微弱的红外辉光。这些图像中的每一幅都与盖亚太空船的观测所定义的参考系对齐,盖亚太空船绘制了银河系中近20亿颗恒星的极其精确的三维地图。这种方法揭示了磁星在穿越天空时的微妙运动。

英国华威大学的联合研究员乔·莱曼说:“我们测量的所有这些运动都小于哈勃图像的一个像素。”。“能够稳健地进行此类测量,确实证明了哈勃望远镜的长期稳定性。”

通过跟踪磁星的位置,该团队能够测量该物体在天空中的表观运动。SGR 0501+4516运动的速度和方向都表明,磁星与附近的超新星遗迹无关。追溯磁星数千年前的轨迹表明,没有其他超新星遗迹或与之相关的大质量星团。

如果SGR 0501+4516不是在超新星中诞生的,那么磁星的年龄必须大于其估计的20000年,或者它可能是以另一种方式形成的。磁星也可能通过两颗低质量中子星的合并或通过一种称为吸积诱导坍缩的过程形成。吸积引起的坍缩需要一个包含白矮星的双星系统:一颗死去的类日恒星的核心。如果白矮星从伴星中吸入气体,它可能会变得太大而无法支撑自己,导致爆炸——或者可能产生磁星。

荷兰Radboud大学和英国华威大学的Andrew Levan补充道:“通常,这种情况会导致核反应的点燃,白矮星爆炸,什么也不留下。但有理论认为,在某些条件下,白矮星可以坍缩成中子星。我们认为这可能是SGR 0501诞生的原因。”。

了解快速无线电爆发

SGR 0501+4516目前是我们银河系中磁星的最佳候选者,它可能是通过合并或吸积引起的坍缩形成的。通过吸积诱导坍缩形成的磁星可以为一些神秘的快速射电爆发提供解释,这些爆发是短暂但强大的无线电波闪光。特别是,这种情况可能解释了快速射电爆发的起源,这些爆发来自太古老的恒星群,而这些恒星群最近没有产生足够大的恒星来爆炸为超新星。

西班牙巴塞罗那空间科学研究所的Nanda Rea说:“磁星的出生率和形成情景是高能天体物理学中最紧迫的问题之一,对宇宙中许多最强大的瞬态事件都有影响,如伽马射线爆发、超亮超新星和快速射电爆发。”。

研究小组计划进行进一步的哈勃观测,以研究银河系中其他磁星的起源,帮助了解这些极端磁性物体是如何形成的。

哈勃太空望远镜已经运行了三十多年,并继续取得突破性的发现,这些发现塑造了我们对宇宙的基本理解。哈勃是美国国家航空航天局和欧洲航天局(ESA)之间的国际合作项目。位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心负责管理望远镜和任务操作。总部位于丹佛的洛克希德·马丁航天公司也支持戈达德的任务操作。巴尔的摩的太空望远镜科学研究所由天文学研究大学协会运营,为美国国家航空航天局进行哈勃科学操作。




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