這張示意圖展示了歐洲航天局INTEGRAL衛(wèi)星上的成像儀（IBIS）如何能利用經(jīng)過成像望遠(yuǎn)鏡邊緣的輻射重構(gòu)像伽馬射線暴（GRB）這樣強大威力的事件圖像。（圖片來源：ESA/C.Carreau）

一個包括歐洲航天局INTEGRAL高能太空觀測站在內(nèi)的國際望遠(yuǎn)鏡合作，探測到我們銀河系中的死亡恒星中釋放出的一系列獨特的輻射——這種現(xiàn)象此前并沒有在這類恒星上觀察到，而且可能解決一個長期存在的宇宙謎團(tuán)。

這項發(fā)現(xiàn)涉及到了兩種有趣的宇宙現(xiàn)象：磁星與快速射電暴。磁星是恒星的遺產(chǎn)，且具有宇宙中最強烈的磁場。當(dāng)它們變得“活躍”時，它們能短時間內(nèi)產(chǎn)生高能輻射，通常持續(xù)不到一秒鐘，但比太陽的亮度高出數(shù)十億倍。

快速射電暴是天文學(xué)上一大未解之謎。首次發(fā)現(xiàn)于2007年，這些事件在無線電波掃描上突然跳動幾毫秒就消失了，并且很少再出現(xiàn)了。它們的真實性質(zhì)不為人知曉，在已知起源的銀河系中沒有再觀察到類似的現(xiàn)象，無線電波段之外的其他任何輻射也沒有被觀測到。

4月下旬，六年前在狐貍座發(fā)現(xiàn)的一顆磁星SGR 1935+2154，在X射線大量爆發(fā)后，再次活躍起來。不久之后，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些驚人的現(xiàn)象：這顆磁星不僅發(fā)射正常的X射線，而且還發(fā)射無線電波。

位于意大利米蘭的國家天體物理研究所(INAF-IASF)的Sandro Mereghetti說：“4月28日，我們使用INTEGRAL衛(wèi)星探測到了磁星的高能X射線爆發(fā)?！彼腔贗NTEGRAL衛(wèi)星數(shù)據(jù)在射電爆發(fā)上完成一項新研究的第一作者。

位于INTEGRAL衛(wèi)星上的“射電爆發(fā)警告系統(tǒng)”（Burst Alert System）在幾秒內(nèi)自動將這次發(fā)現(xiàn)提醒世界各地的觀測站。這是在后續(xù)提醒發(fā)出幾小時前，使得科學(xué)界能迅速行動，更細(xì)致地探索其來源。

當(dāng)天，天文學(xué)家使用加拿大的CHIME（加拿大氫強度測繪實驗）射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了從SGR 1935+2154方向發(fā)出的短暫而極其強烈的無線電波，時間與X射線發(fā)射的時間相同。幾小時后，美國的瞬變天文無線電發(fā)射調(diào)查（STARE2）它是獨立地證實了這一點。

SGR 1935+2154示意圖，它是一顆高度磁化的恒星遺留，也被稱為磁星。 （圖片來源：ESA）

“涉及此次事件合作研究的大部分衛(wèi)星都無法測量這片太空區(qū)域，而這恰恰是證實射電電波發(fā)射源是SGR1935+3254最重要的證據(jù)?！?/p>

Sandro解釋說：“這是首次觀測到磁星與快速射電暴之間的聯(lián)系。這確實是一個重大發(fā)現(xiàn)，將有助于我們解開這些神秘現(xiàn)象的面紗?！?/p>

這個聯(lián)系有力地支持了快速射電暴由磁星產(chǎn)生的觀點，并證明了這些高度磁化星體爆發(fā)是能在射電波上探測到，天文學(xué)家對磁星的存在十分感興趣，因為它們被認(rèn)為在宇宙中促進(jìn)一系列瞬間事件上扮演著重要角色，像超亮的超新星爆炸和遙遠(yuǎn)且高能的伽馬射線爆發(fā)。

INTEGRAL衛(wèi)星發(fā)射于2002年，搭載了由4個儀器組成的套件，能同時在伽馬射線、X射線和可見光下觀測和拍攝宇宙物體的圖像。

在射電爆發(fā)的時候，磁星恰好處于IBIS儀器的30°×30°的觀測范圍內(nèi)，這導(dǎo)致日內(nèi)瓦INTEGRAL的科學(xué)數(shù)據(jù)中心運行于衛(wèi)星上的射電爆發(fā)警報系統(tǒng)軟件包自動探測，并立即向世界各地的天文臺發(fā)出提醒。同時INTEGRAL衛(wèi)星上的光譜儀（SPI）與中國“慧眼”硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡都探測到了此次X射線爆發(fā)。

圖片來源：Pixabay

歐洲航天局INTEGRAL衛(wèi)星項目科學(xué)家Erik Kuulkers補充道：“這種互相協(xié)作、多波段的探測方式和結(jié)果探索展示了即時的大規(guī)模互助在科學(xué)研究上的重要性?！?/p>

“通過整合從光譜儀上高能部分到無線電波數(shù)據(jù)，從全球到太空的觀測結(jié)果，科學(xué)家終于能闡述解釋這個天文學(xué)上長期存在的謎團(tuán)。我們很高興INTEGRAL衛(wèi)星在這扮演著關(guān)鍵角色?！盨.Mereghetti等人的論文發(fā)表在《天體物理學(xué)快報》（Astrophysical Journal Letters）上。

翻譯：王麟濤

審校：戴晨

引進(jìn)來源：European Space Agency

引進(jìn)鏈接：https://phys.org/news/2020-07-dead-star-emits-never-before.html


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