最年幼磁星彷彿身分認同障礙,曾反覆表現出磁星與脈衝星特徵

作者 | 發布日期 2021 年 02 月 04 日 15:21 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


去年,一場 X 射線爆發讓科學家發現了一顆甫誕生約 500 年的超年幼磁星(當時),對天文學家來說簡直就像看到剛成形的胚胎令人興奮。而最近澳洲 OzGrav 機構對這顆磁星進行後續研究指出,它曾有過與其他磁星完全不同的活動形式,一下子發出磁星的無線電波,一下子又發出脈衝星的無線電波脈衝。

磁星是非常罕見的中子星,磁場高達 1 億特斯拉(108 T),在某些情況甚至能達 1,000 億特斯拉(1011 T),這種超強磁場可以在地月距離一半位置就將你手上的銀行信用卡消磁。而磁星會於衰變過程不斷釋出高能量電磁輻射,以 X 射線及伽瑪射線為主,也可透過與其他天體完全不同的過程來產生無線電脈衝,天文學家至今已發現約 3,000 個中子星,但其中磁星僅 31 個,大部分都是在經歷高能量爆發後被 X 射線望遠鏡探測到。

但是,也有極少數磁星會發出類似脈衝星的無線電脈衝。

2020 年 3 月 12 日,科學家利用 NASA 的尼爾·格雷爾斯雨燕天文台(Neil Gehrels Swift Observatory),在一場明亮 X 射線爆發中發現了迄今最年幼的中子星 Swift J1818.0-1607(簡寫 J1818),並經後續觀察修正確認它是第 31 顆已知磁星,距離地球 21,000 光年,年齡約 500 歲;J1818 轉速也比其他磁星還要快,每 1.4 秒就旋轉一圈,並且它就是那少數幾顆具有脈衝星特性的磁星。

為追蹤 J1818 隨著時間推移產生了什麼變化,澳洲重力波研究機構 OzGrav 團隊利用帕克斯天文台電波望遠鏡對其進行了 8 次觀察,結果發現 J1818 似乎經歷過分裂期:一下子發出類脈衝星的無線電波脈衝,一下子又切換到磁星典型明亮的無線電波形式閃爍,甚至一度兩者相混,彷彿 J1818 拿捏不定要當一顆脈衝星還是磁星。

不過上述現象很短暫,最後觀察指出 J1818 已永久定型為磁星。團隊觀測結果表明,J1818 像脈衝星一樣磁軸並未與自轉軸對齊,它的無線電訊號來自南半球赤道下方磁極,而其他磁星通常傾向具有與自轉軸對齊的磁軸;所幸這種未對齊的形狀在多數觀察結果中也頗穩定,說明無線電波脈衝變化是由於在中子星表面上方發射的高度不同所引起。

雖然研究人員還無法解釋清楚 J1818 混合發射不同形式無線電波的情況,但可能代表了一種我們還未理解的恆星演化形式,也許磁星能隨著時間推移從脈衝星演化而來?新論文發表在《皇家天文學會月報》(MNRAS)。

(首圖來源:OzGrav

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