我们从一颗因 100,000 个太阳的火焰和愤怒爆发的死星中学到了什么

我们从一颗因 100,000 个太阳的火焰和愤怒爆发的死星中学到了什么

在附近的一个星系中,一颗罕见的死星爆发了巨大的爆炸。

这本身可能并不那么奇特。但是,这是第一次详细记录了该事件期间其亮度的变化,为科学家们提供了一个了解产生这些巨大耀斑的过程的窗口。

这颗恒星是一种称为磁星的极端中子星,位于银币星系 (NGC 253) 中,距离我们最远 1300 万光年,在其喷发的 160 毫秒峰值时,它发出的能量与太阳在 100 千年内完成。

“即使在不活动状态下,磁星的亮度也可能比我们的太阳高 10 万倍,但在我们研究的 GRB 2001415 闪光的情况下,释放的能量相当于我们的太阳辐射的能量十万年,”西班牙安达卢西亚天体物理研究所的天体物理学家 Alberto J. Castro-Tirado 说

所有恒星都有其怪癖和特点,但磁星必须接近最奇特的。它们是已经令人着迷的中子星——曾经大质量恒星的坍缩、死核,大约是太阳质量的 2.3 倍,被包裹在一个仅 20 公里(12.4 英里)宽的超高密度球体中。

磁星带来的绝对是饼干磁场。这些磁性结构的强度大约是典型中子星的 1000 倍,是地球的 100亿倍,我们不知道它们是如何或为什么形成的。

我们知道它们会导致一些在普通中子星中看不到的非常有趣的行为。重力向内的压力与磁场的向外拉力竞争,导致不可预测的强大磁星地震。科学家们现在认为,这些地震是被称为快速射电暴的神秘信号最有力竞争者,以毫秒为单位发出的无线电能量超过了 5 亿个太阳。

但这些地震是不稳定的、不可预测的,这意味着它们一直难以观察和表征。提示 2020 年 4 月 15 日,国际空间站上用于监测地球大气层的仪器探测到更遥远的东西。这就是名为 GRB 2001415 的事件,它是由另一个星系中的磁星发出的伽马射线暴,后来被确定。

现在,使用人工智能,由卡斯特罗-蒂拉多领导的一个团队详细分析了喷发,精确测量了喷发期间磁星产生的亮度波动。

西班牙瓦伦西亚大学的天体物理学家 Victor Reglero 解释说: “困难在于信号的简洁性,其幅度迅速衰减并嵌入背景噪声中。而且,由于它是相关噪声,因此很难区分其信号。” .

“我们在瓦伦西亚大学开发的系统的智能与复杂的数据分析技术一起,可以检测到这种壮观的现象。”

根据该团队的分析,这种振荡与地壳地震引发的磁星磁层中的阿尔文波一致。这些波在它们的磁力线足迹之间来回反弹,当它们在称为磁重联的过程中相互作用时释放能量,我们知道这会导致我们自己的恒星出现耀斑

通过测量振荡,研究小组确定磁星喷发的体积在大小上等于甚至大于磁星本身的体积。这是相当壮观的,尤其是考虑到发射穿过的空间鸿沟。这是观测到这种喷发的最遥远的磁星。

“从长远来看这颗磁星似乎想从它的宇宙孤独中向我们表明它的存在,以十亿个太阳的帕瓦罗蒂的力量在千赫兹中歌唱,”雷格莱罗说。“真正的宇宙怪物!”

该团队的研究已发表在《自然》杂志上

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