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定位快速射电暴

作者:苗千

2021-03-04·阅读时长5分钟

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艺术家绘制的概念图:距 离 地 球 大 约 3万 光 年 的 磁 星“SGR 1935+2154”


2007年,英国天文学家邓肯·洛里默(Duncan Lorimer)在澳大利亚帕克斯天文台检查数据时,意外地发现了一次来自银河系外的射电信号。在射电天文学领域,持续时间短暂的脉冲信号并不少见——脉冲星就会周期性地发射微秒级的射电信号,但是洛里默发现的信号强度远超以往,光谱也和其他射电信号不同。这种天文学现象于是被命名为“快速射电暴”(Fast Radio Burst),它也成为近十几年来天文学界的新谜团。

在认识到了这种全新的天文学现象之后,天文学家们又发现了数十次快速射电暴信号,但是它们大多发生在银河系外,发生的地点也大多不同,只有区区几次是发生在同一地点。因为距离极远,天文学家们只能大约确定发生快速射电暴现象的星系,而难以确定其具体位置。

关于这种能量极大、持续时间极短的天文学现象,人们也还不知道其发生的原理。目前最被接受的一种理论认为它是源于一种具有超高磁性的中子星,也就是磁星(Magnetar)的爆发。但长久以来人们都无法将任何一次快速射电暴与某一颗磁星联系起来。

突破性的进展发生在2020年。在一次银河系内的快速射电暴中,天文学家们终于能够通过其释放的大量X射线和伽马射线定位到同一个位置——位于狐狸座(Vulpecula)的一个天体,距离地球大约3万光年的磁星“SGR 1935+2154”。可以说,这次发现虽然没有解开快速射电暴的所有谜团,但起码在某种程度上证明了天文学家们此前关于磁星爆发引发快速射电暴的理论假说。

所谓磁星,就是一种具有极强磁场的致密天体。当一颗质量大约相当于10倍太阳质量的恒星爆发之后,就有可能形成高速旋转的中子星,这种天体的磁场强度相当于地球磁场强度的10万亿倍。整个天体内的粒子都会被这种超强的磁场所束缚,而在某种情况下忽然发生的能量爆发,就会在极短的时间内释放出大量的X射线和伽马射线,照亮整个星系。

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