一顆強(qiáng)磁性中子星正在我們的銀河系中游蕩。天文學(xué)家利用美國(guó)宇航局（NASA ）的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡追蹤了一顆罕見(jiàn)且快速移動(dòng)的磁星——SGR 0501+4516——它正在銀河系中飛馳。它的起源尚不清楚，但根據(jù)目前的數(shù)據(jù)，它可能是迄今為止最有力的證據(jù)，證明這顆磁星并非由超新星爆炸形成（大多數(shù)磁星被認(rèn)為是由超新星爆炸形成的）。
我們銀河系中已知僅存在約30顆磁星。這些不尋常的天體是一種中子星——大質(zhì)量恒星死亡后留下的超致密核心。磁星的獨(dú)特之處在于它們擁有極其強(qiáng)大的磁場(chǎng)，其強(qiáng)度可達(dá)地球磁場(chǎng)的萬(wàn)億倍。
如果有人進(jìn)入距離月球一半的范圍內(nèi)，它的磁場(chǎng)強(qiáng)度足以抹去地球上所有信用卡的磁條信息。而如果有人進(jìn)入600英里以內(nèi)，磁星的強(qiáng)大力量甚至?xí)毫阉麄凅w內(nèi)的原子。
這是藝術(shù)家對(duì)磁星的印象圖，磁星是一種特殊的中子星，擁有極強(qiáng)的磁場(chǎng)。中子星是宇宙中最致密、最極端的天體之一。這些恒星通常將超過(guò)太陽(yáng)質(zhì)量的中子聚集在一個(gè)直徑約12英里的球體中。圖中的中子星呈白藍(lán)色球體。磁場(chǎng)則呈現(xiàn)為從其極地區(qū)域流出的細(xì)絲狀。圖片來(lái)源：ESA
利用美國(guó)宇航局的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，天文學(xué)家追蹤了一顆罕見(jiàn)的快速移動(dòng)磁星，它名為SGR 0501+4516，正在穿越銀河系。這顆磁星之所以格外引人注目，是因?yàn)樗衩氐钠鹪?。與大多數(shù)被認(rèn)為形成于超新星爆炸的磁星不同，這顆磁星與任何已知的超新星遺跡均無(wú)明確聯(lián)系，這使其很有可能是通過(guò)一種不同尋常的過(guò)程形成的。它奇特的性質(zhì)甚至可以幫助科學(xué)家理解快速射電暴——短暫而強(qiáng)大的無(wú)線電波閃光，這仍然是天文學(xué)最大的謎團(tuán)之一。
“磁星是中子星——恒星死亡后的殘余——完全由中子組成。磁星的獨(dú)特之處在于它們極強(qiáng)的磁場(chǎng)，”4月15日發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》雜志上的這篇發(fā)現(xiàn)論文的主要作者阿什利·克里姆斯（Ashley Chrimes）說(shuō)道?？死锬匪故菤W洲航天局（ESA）駐荷蘭歐洲空間研究與技術(shù)中心的研究員。
這些磁場(chǎng)可不是鬧著玩的——磁星的磁力可以比地球強(qiáng)上萬(wàn)億倍。如果一顆磁星經(jīng)過(guò)距離月球一半的范圍內(nèi)，它的磁場(chǎng)足以抹去地球上所有信用卡的磁力。如果有人靠近磁星600英里的范圍內(nèi)，磁星的強(qiáng)大力量足以將原子撕裂。
借助哈勃望遠(yuǎn)鏡的靈敏儀器以及歐洲航天局蓋亞航天器的精確基準(zhǔn)，我們識(shí)別出了這顆磁星的奇異之處。
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在地球上空的圖像。圖片來(lái)源：ESA/Hubble (M. Kornmesser & LL Christensen)
這顆神秘磁星最初是在2008年被發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)美國(guó)宇航局的斯威夫特天文臺(tái)觀測(cè)到來(lái)自銀河系邊緣的短暫而強(qiáng)烈的伽馬射線閃光。該源被證實(shí)是銀河系中僅有的約30顆已知磁星之一，被命名為SGR 0501+4516。
由于磁星是中子星，其形成的自然解釋是它們誕生于超新星爆炸，即恒星爆炸后坍縮成一顆超致密中子星。SGR 0501+4516 似乎就屬于這種情況，它位于一顆名為 HB9 的超新星遺跡附近。在天空中，磁星與超新星遺跡中心之間的距離僅為 80 角分，略小于你伸開(kāi)手臂時(shí)的小指寬度。
然而，哈勃望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)達(dá)十年的研究對(duì)這顆磁星的誕生地提出了質(zhì)疑。在SGR 0501+4516被發(fā)現(xiàn)后不久，研究人員利用地面望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了初步觀測(cè)，并利用哈勃望遠(yuǎn)鏡極高的靈敏度和穩(wěn)定的指向性，在2010年、2012年和2020年發(fā)現(xiàn)了這顆磁星微弱的紅外輝光。這些圖像都與蓋亞探測(cè)器觀測(cè)結(jié)果定義的參考系對(duì)齊，蓋亞探測(cè)器繪制了一幅極其精確的銀河系近20億顆恒星的三維地圖。這種方法揭示了磁星在穿越天空時(shí)的細(xì)微運(yùn)動(dòng)。
“我們測(cè)量到的所有這些運(yùn)動(dòng)都比哈勃圖像上的一個(gè)像素還要小，”英國(guó)華威大學(xué)的聯(lián)合研究員喬·萊曼說(shuō)道?！澳軌蚍€(wěn)定地進(jìn)行這樣的測(cè)量，確實(shí)證明了哈勃望遠(yuǎn)鏡的長(zhǎng)期穩(wěn)定性?！?/p>
通過(guò)追蹤磁星的位置，研究小組能夠測(cè)量該物體在天空中的視運(yùn)動(dòng)。SGR 0501+4516的運(yùn)動(dòng)速度和方向都表明，這顆磁星不可能與附近的超新星遺跡相關(guān)聯(lián)。追蹤磁星數(shù)千年前的運(yùn)動(dòng)軌跡表明，沒(méi)有其他超新星遺跡或大質(zhì)量星團(tuán)可以與它相關(guān)聯(lián)。
如果SGR 0501+4516并非誕生于超新星，那么這顆磁星的年齡要么比其預(yù)估的2萬(wàn)年還要古老，要么可能是以其他方式形成的。磁星也可能通過(guò)兩顆低質(zhì)量中子星的合并或一種名為吸積誘導(dǎo)坍縮的過(guò)程形成。吸積誘導(dǎo)坍縮需要一個(gè)包含白矮星的雙星系統(tǒng)：白矮星是一顆類似太陽(yáng)的死亡恒星的核心。如果白矮星從其伴星吸入氣體，它的質(zhì)量可能會(huì)變得過(guò)于巨大而無(wú)法支撐自身，從而導(dǎo)致爆炸——或者可能形成一顆磁星。
“通常情況下，這種情況會(huì)導(dǎo)致核反應(yīng)爆發(fā)，白矮星爆炸，什么也不會(huì)留下。但有理論認(rèn)為，在某些條件下，白矮星反而會(huì)坍縮成中子星。我們認(rèn)為這可能就是SGR 0501誕生的原因，”荷蘭拉德堡德大學(xué)和英國(guó)華威大學(xué)的安德魯·萊萬(wàn)補(bǔ)充道。
宇宙閃光的線索SGR 0501+4516 目前是我們銀河系中磁星的最佳候選者，它可能是合并或吸積引起的坍縮形成的。通過(guò)吸積引起的坍縮形成的磁星可以解釋一些神秘的快速射電暴，這些快速射電暴是短暫但強(qiáng)大的射電波閃光。特別是，這種情況可以解釋快速射電暴的起源，這些快速射電暴起源于過(guò)于古老的恒星群，這些恒星群近期尚未誕生質(zhì)量足以爆發(fā)成超新星的恒星。
西班牙巴塞羅那空間科學(xué)研究所的南達(dá)·雷亞說(shuō)：“磁星的誕生率和形成情景是高能天體物理學(xué)中最緊迫的問(wèn)題之一，對(duì)宇宙中許多最強(qiáng)大的瞬態(tài)事件都有影響，例如伽馬射線爆發(fā)、超亮超新星和快速射電爆發(fā)。”
研究小組計(jì)劃進(jìn)一步利用哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)銀河系中其他磁星的起源，以幫助了解這些極端磁性物體是如何形成的。
編譯自/ScitechDaily
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