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一个存在已久的宇宙之谜解开!科学家发现死星发射出的混合辐射
2020-07-30 18:08 前瞻网   

 

来源:欧洲航天局

日前,包括欧洲航天局(ESA)整体高能太空望远镜(Integral high-energy space observatory)在内的一组全球望远镜合作项目探测到一种独特的混合辐射,这种混合辐射来源于我们银河系中的一颗死星,这种现象以前从未在这种类型的恒星中出现过,这可能会解开一个存在了很久的宇宙之谜。

由S. Mereghetti等人撰写的这篇论文名为《INTEGRAL discovery of a burst with associated radio emission from the magnetar SGR 1935+2154》,发表在《天体物理学杂志通讯》上,研究基于整体高能太空望远镜的数据。

这一发现涉及到两种有趣的宇宙现象:磁星和快速射电暴。磁星是恒星的残骸,它们有着在宇宙中数一数二的磁场强度。当它们变得“活跃”时,它们会产生短时间的高能辐射,这种辐射通常持续不到一秒,但其亮度是太阳的数十亿倍。

快速射电暴是天文学未解之谜之一。首次发现快速射电暴是在2007年,这些事件以无线电波的形式在很亮地出现了短短几毫秒之后就消失了,并且很少再被看到。它们的真实性质仍然不为人所知,而在这次发现之前,科学家们都没有在银河系内探测到有已知来源的快速射电暴,也没有在无线电波域之外观测到任何其他类型的辐射。

但在4月下旬,六年前在狐狸星座发现的一颗磁星SGR 1935+2154爆发了大量X射线,再次变得活跃起来。不久之后,天文学家发现了一些惊人的现象:这颗磁星不仅在发射它通常会发射的X射线,而且还在发射无线电波。

意大利米兰国家天体物理研究所(INAF-IASF)的Sandro Mereghetti是这项新研究的第一作者,他说:“4月28日,我们使用整体高能太空望远镜探测到磁星发射出高能射电暴,或者说‘硬’X射线爆发。”

“整体高能太空望远镜上的‘射电暴警报系统’在几秒钟内就自动向世界各地的天文台发出了警报,比其他警报发布快了数小时,使得科学界能够迅速采取行动,更详细地探索该射电暴的源头。”

当天,地面上的天文学家使用加拿大的CHIME射电望远镜发现了从SGR 1935+2154方向发出的短暂而极其明亮的无线电波,时间与X射线出现的时间相同。几小时后,美国的瞬变天文射电发射调查2(STARE2, the Survey for Transient Astronomical Radio Emission 2)独立地证实了这一点。

Sandro补充说:“我们以前从未见过磁星发出类似快速射电暴的无线电波。”

来自瑞士日内瓦大学整合科学数据中心的合著者Volodymyr Savchenko说:“最重要的是,整体高能太空望远镜上的IBIS成像仪使我们能够精确地确定射电暴的来源,确定它与磁星之间的关系。”

“参与这一合作研究的大多数其他卫星都无法测量这次射电暴在天空中的位置,而知道射电暴的位置对于确认该发射确实来自SGR1935+2154来说是至关重要的。”

Sandro解释说:“这是首次观测到磁星与快速射电暴之间的联系。这确实是一项重大发现,有助于聚焦这些神秘现象的起源。”

这种联系有力地支持了快速射电暴来自磁星的观点,并证明了这些高磁化天体的射电暴也可以在无线电波长中被发现。磁星在天文学家中变得越来越受欢迎,因为天文学家们认为它们在宇宙中的许多不同瞬变事件中都起着关键作用,包括从超亮的超新星爆炸到遥远的高能伽马暴。

整体高能太空望远镜于2002年发射,望远镜携带了一套四种仪器,能够通过伽马射线、X射线和可见光同时观察和拍摄宇宙天体。

在出现快速射电暴时,磁星恰好在IBIS仪器30度乘以30度的视场中,卫星的射电暴警报自动检测系统软件(该系统由日内瓦的综合科学数据中心运营)马上向全世界的天文台发出了警报。与此同时,整体高能太空望远镜上的分光计(SPI),以及另一项太空任务——中国的Insight硬X射线调整望远镜(HXMT)也检测到了X射线爆发。

欧洲航天局整体项目科学家Erik Kuulkers补充说:“这种多波长合作方法以及由此产生的发现突出了科学研究工作在及时、大规模协调方面的重要性。”

“通过将光谱高能量部分一直到无线电波的观测数据,以及从全球到太空的观察数据汇集在一起,科学家们已经能够阐明一个存在已久的天文学之谜。我们很高兴整体高能太空望远镜在其中发挥了关键作用。”

【翻译/前瞻经济学人APP资讯组】

参考资料:https://phys.org/news/2020-07-dead-star-emits-never-before.html

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责任编辑: 3976DBC

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