雙中子星暴力合併下場太離奇,科學家首次發現居然融合成稀有磁星

作者 | 發布日期 2020 年 11 月 13 日 16:59 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


很久很久以前,兩顆中子星碰撞合併,在半秒內釋出比太陽整段生命週期能量還要多的能量,原本預期它們碰撞後應該會產生黑洞。然而西北大學團隊最近研究了這場明亮的爆炸事件,意外發現這場合併的結局不是走向黑洞,而是前所未見的、誕生了一顆磁場驚人的磁星。

2 顆中子星併合是宇宙最暴力事件之一,過程終會發出短伽瑪射線暴和強電磁輻射,稱為千新星(kilonova)現象,短短幾毫秒內釋放的能量比太陽這輩子能量總和還要高無數倍,而這就是尼爾·格雷爾斯雨燕天文台(Neil Gehrels Swift Observatory)在今年 5 月 22 日捕捉到的 GRB 200522A 短伽瑪射線暴事件(爆炸光芒在 2020 年 5 月 22 日抵達地球)。

很快地,哈伯太空望遠鏡、凱克天文台、甚大天線陣、Las Cumbres 天文台等迅速跟進觀測,確認輻射範圍典型的從 X 射線覆蓋到無線電波波段,然而當西北大學團隊進一步分析數據時,卻發現這場爆炸的紅外輻射有點異常,與 X 射線和無線電相比,紅外輻射亮度比預期中還要高 10 倍,與傳統有關短伽瑪射線暴的解釋不符,顯示其中必然發生新現象,而最合理的解釋就是 2 顆中子星合併成 1 顆更強大的中子星。

一直以來,科學家都還認為雙中子星碰撞後一定是形成黑洞,然而新研究表明,中子星碰撞確實釋放了短伽馬射線暴,但碰撞後果卻可能不是黑洞,而是誕生一顆磁星。

磁星是一種非常不尋常的中子星,其磁場強度比典型中子星還要高千倍,據 NASA 解釋,如果有顆磁星從地球附近 16 公里路過,它的磁場強到可消除地球上所有信用卡的數據。科學家一直想知道磁星的強磁場究竟從何醞釀而來,因此,觀察到這次事件對科學家來說特別有價值。

如果 GRB 200522A 事件真的誕生了一顆磁星,研究團隊預計爆炸物質形成的「繭」會產生無線電波段的光,後續電波觀測將能證明它的身分,解釋此類物體起源。新論文發表在《天文物理期刊》(Astrophysical Journal)。

▲ 雙中子星合併形成一顆磁星。(Source:哈佛-史密松天體物理中心

(首圖來源:西北大學影片截圖)

延伸閱讀:

關鍵字: , , ,