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科学家首次发现银河系外具强大磁场的恒星

2024年4月4日7:05 未解之谜网
    天文学家发现雪茄星系中有一颗罕见的磁星。此为艺术家绘制的示意图。(European Space Agency)

    在邻近星系的一颗恒星突然喷发出极短暂的能量之后,天文学家侦测到这颗恒星的存在。他们发现,这是一颗具有强大磁场的罕见恒星,迄今已知的只有少数几颗。这是首次有这种恒星被证实存在于银河系之外。

    欧洲太空总署(European Space Agency)在4月24日发布的新闻稿中指出,该署的天文学家发现,邻近的雪茄星系(Cigar Galaxy)在2023年11月喷发出一次能量超强的伽玛射线,时间只有十分之一秒。

    雪茄星系又称M82星系。它位于大熊座,距离地球大约1,200万光年。它是个明亮星系,拥有许多正在形成的恒星。

    天文学家在本次伽玛射线爆发后几个小时藉由多个地面望远镜进行观测,但没有在X光和可见光中侦测到任何讯号,而地球上的侦测器也没有侦测到重力波。

    天文学家解释说,伽玛射线暴(gamma ray burst,宇宙中最猛烈的一种能量爆发)来自遥远的星系,但这次的伽玛射线爆发来自明亮的邻近星系。如果本次爆发是伽玛射线暴,他们就会侦测到逐渐消失的X光来源,但他们并没有侦测到。

    因此,他们断定这个讯号来自雪茄星系的一颗磁星(magnetar),而不是一般的伽玛射线暴。

    这是位于大熊座的雪茄星系。(NASA, ESA)

    磁星是磁场超强的死亡恒星

    质量超过太阳8倍的恒星在走到生命末期时,会发生超新星(supernova)爆炸,留下黑洞或中子星(neutron star)。中子星是非常紧密的恒星残骸,其质量大于太阳,但尺寸压缩至只有一座城市那么大。它们会迅速旋转,而且拥有强大的磁场。

    欧洲太空总署的研究人员克里姆斯(Ashley Chrimes)说:“有些年轻的中子星拥有超强的磁场,超过一般中子星的1万倍。它们被称为磁星,会以闪光的方式发射出能量,这些闪光有时候会非常巨大。”

    然而,科学家在过去50年来对伽玛射线的观察中,只有三次在银河系中见到来自磁星的巨大闪光。这些能量爆发非常强,其中一次在2004年12月被侦测到。它来自3万光年之外,但仍足以影响地球大气层的上层,就像太阳的闪焰(flare)影响地球一样。

    本次研究的主要报告撰写人、意大利国家天文物理研究所(National Institute for Astrophysics)的天体物理学家梅雷盖蒂(Sandro Mereghetti)指出,他们这次侦测到的闪光首次证实了磁星存在于银河系之外。他们怀疑有些先前侦测到的伽玛射线暴也是来自磁星的巨大闪光。

    克里姆斯说,本次发现开启了他们对其它巨大磁星的探索。“如果我们能找到很多其它磁星,我们就能开始了解这些闪光多久发生一次,以及这些恒星在这个过程中如何失去能量。”

    本次在雪茄星系中发现的磁星证实,这种恒星很可能是年轻的中子星。研究人员会在其他恒星形成的区域寻找更多磁星,以了解这些非常特殊的天体。

    上述研究成果于4月24日发表在《自然》(Nature)期刊上。

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