極端恒星有著獨特的屬性,這可能提供了與神秘來源的聯係

作者:汽車 来源:娛樂 浏览: 【】 发布时间:2025-11-02 10:37:36 评论数:
極端恒星有著獨特的屬性,這可能提供了與神秘來源的聯係
磁星的藝術印象,其中中子星發射由超強磁場中存儲的能量驅動的無線電光,導致爆發,這是宇宙中觀察到的最強大的事件之一。鳴謝:uux.cn/邁克爾·克萊默/ MPIfR
(神秘的地球uux.cn)據馬克斯·普朗克學會(諾伯特·容克):由德國波恩馬普射電天文學研究所的邁克爾·克萊默和劉闊領導的國際研究小組研究了磁星,以揭示似乎普遍適用於中子星的潛在規律。
這個定律讓我們深入了解了這些來源是如何產生無線電發射的,它可能會提供一個來自遙遠宇宙的神秘射電閃光,快速射電爆發的鏈接。他們的研究發表在《自然天文學》上。
中子星是大質量恒星的坍縮核心,在直徑不到25公裏的球體中聚集了高達兩倍於太陽質量的物質。因此,那裏的物質是可觀測宇宙中密度最大的物質,將電子和質子擠壓成中子,因此得名。超過3000顆中子星可以作為射電脈衝星被觀察到,當它們發射出無線電波束時,可以從地球上看到脈衝信號,當旋轉的脈衝星向我們的望遠鏡照射光線時。
脈衝星的磁場已經比地球磁場強10億倍,但有一小部分中子星的磁場甚至比地球磁場還要強1000倍。這些就是所謂的磁星。在已知的大約30顆磁星中,有6顆至少偶爾會發出無線電輻射。河外磁星被認為是快速射電爆發的起源。
為了研究這種聯係,馬克斯·普朗克射電天文學研究所(MPIfR)的研究人員在曼徹斯特大學同事的幫助下,詳細檢查了磁星的單個脈衝,並探測到了子結構。原來,在脈衝星、快速旋轉的毫秒脈衝星和其他被稱為旋轉射電瞬變的中子星源中也發現了類似的脈衝結構。
令他們驚訝的是,研究人員發現磁星和其他類型中子星的時間尺度都遵循相同的普遍關係,與自轉周期完全成比例。一顆自轉周期少於幾毫秒的中子星和一顆自轉周期接近100秒的中子星的行為類似磁星,這個事實表明,所有射電大中子星的子脈衝結構的內在起源一定是相同的。
這揭示了有關等離子體過程的信息,等離子體過程對射電輻射本身負責,它提供了一個機會來解釋在FRB中看到的類似結構,作為相應的旋轉周期的結果。
“當我們開始比較磁星和FRB的排放時,我們期望有相似之處,”這篇論文的第一作者兼MPIfR主任邁克爾·克雷默說。"我們沒有預料到的是,所有射電大中子星都有這種普遍的標度."
“我們希望磁星由磁場能量驅動,而其他的由旋轉能量驅動,”劉闊說。"有些人非常老,有些人非常年輕,但似乎都遵循這個規律."
Gregory Desvignes說,“我們在Effelsberg用100米射電望遠鏡觀察了磁星,並將我們的結果與檔案數據進行了比較,因為磁星並不總是發出無線電輻射。”
Ramesh Karuppusamy說:“由於磁星射電輻射並不總是存在,人們需要靈活和快速反應,這可以通過像Effelsberg這樣的望遠鏡來實現。”
對於該研究的合著者Ben Stappers來說,該結果最令人興奮的方麵是它可能與FRB有聯係。“如果至少有一些FRB起源於磁星,那麽爆發中亞結構的時間尺度可能會告訴我們潛在磁星源的旋轉周期。如果我們在數據中發現這種周期性,這將是解釋這種FRB作為射電源的一個裏程碑。”
“有了這些信息,搜索就開始了,”克萊默說。