美国航天局的任务有助于确定一个独特的X射线

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新射线?

4月28日,一个被称为磁星的超磁性恒星残骸同时发出了以前从未观测到的X射线和无线电信号。这次耀斑爆发包括我们银河系中第一次观测到的快速射电爆发(FRB),它表明磁星可以产生这些神秘而强大的射电爆发,而这些爆炸以前只在其他星系中见过。

加州理工学院天体物理学博士生克里斯·博切内克(Chris Bochenek)说:“在这次事件之前,各种各样的情况都可以解释FRB的起源。”。“虽然未来的frb故事中仍有令人兴奋的曲折,但对我来说,现在,我认为可以公平地说,大多数frb来自磁星,除非得到其他证明。”

磁星是一种孤立的中子星,它是一颗破碎的,城市大小的恒星残骸,质量比我们的太阳大很多倍。使磁星如此特殊的是它的强磁场。这个磁场的强度可能是冰箱磁铁的10万亿倍,是典型中子星的1000倍,这代表着一个巨大的能量库,天文学家怀疑这是磁星爆发的动力。

同步爆发的X射线部分被几个卫星探测到,包括美国宇航局的风力任务。

这一射电成分是由加拿大氢强度测绘实验(CHIME)发现的,这是一个位于不列颠哥伦比亚省多米尼恩射电天体物理天文台的射电望远镜,由蒙特利尔麦吉尔大学、不列颠哥伦比亚大学和多伦多大学领导。

美国宇航局资助的一个名为“瞬态天文射电2号(STARE2)”的项目也探测到了钟声所看到的无线电爆发。STARE 2由加利福尼亚和犹他州的三个探测器组成,由加州理工学院和美国宇航局南加州的喷气推进实验室操作,由Bochenek、加州理工学院的Shri Kulkarni和JPL的Konstantin Belov领导。他们确定爆炸的能量与FRB相当。

当这些爆发发生时,天文学家已经对其源头进行了超过半天的监测。

4月27日晚些时候,美国宇航局的尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台发现了一个名为sgr1935+2154(简称sgr1935)的磁星的新一轮活动。这是该物体迄今为止最多产的一次爆发——一场X射线快速爆炸风暴,每次持续不到一秒钟。这场持续数小时的风暴在不同时间被美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜Swift和安装在国际空间站的X射线望远镜中子星内部成分探测器(NICER)捕捉到。

风暴平息后大约13小时,当磁星星因斯威夫特、费米和尼斯而消失时,一次特殊的X射线爆发。此次爆炸发生在欧洲航天局的整体任务、中国国家航天局的慧眼X射线卫星和俄罗斯科努斯测风仪上。当半秒长的X射线爆发时,钟声和星际2探测到了无线电脉冲,它只持续了千分之一秒。

多伦多大学邓拉普天文与天体物理研究所的研究员、CHIME/FRB合作小组成员保罗·斯科尔茨说:“这次射电爆发比我们以前见过的任何一次都要明亮得多,因此我们马上就知道这是一次激动人心的事件。”。“几十年来,我们一直在研究银河系中的磁星,而frb是一种星系外现象,其起源一直是个谜。这一事件表明,这两种现象可能有关联。”

编钟/FRB合作项目和STARE2团队的论文发表在11月4日的《自然》杂志上。SGR 1935年的距离仍然很难确定,估计在14000光年到41000光年之间。假设它位于这个范围的较近端,同时爆发的X射线部分携带的能量相当于我们的太阳在一个月内产生的能量。然而,有趣的是,它没有磁星风暴爆发时的一些耀斑那么强大。

“尼斯尔和费米在风暴中看到的爆发在光谱特征上与无线电爆炸明显不同,”乔治·尤恩斯说,他是华盛顿乔治华盛顿大学的研究员,也是两篇分析爆炸风暴的论文的主要作者,目前正在接受同行评审。“我们将这种差异归因于恒星表面的X射线耀斑的位置,与FRB相关的爆发可能发生在磁极或磁极附近。这可能是了解异常无线电信号来源的关键。”

SGR 1935年的射电爆发比我们银河系中磁星发出的任何射电都要亮数千倍。如果这一事件发生在另一个星系,它将无法与观测到的一些较弱的frb区分开来。

此外,射电脉冲是在一次X射线爆发时到达的,这是以前从未见过的与FRBs有关的东西。综上所述,这些观测结果强烈表明,SGR 1935产生了银河系相当于FRB的信号,这意味着其他星系中的磁星可能至少会产生其中一些信号。

为了确凿地证明磁星的联系,研究人员理想地希望在我们的星系外找到一个与来自同一来源的X射线爆发相吻合的FRB。这种组合可能只有在附近的星系才有可能,这就是为什么钟声、星际2和美国宇航局的高能卫星将继续观察天空。

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