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3万光年外磁星大爆发 耀眼光环如太空烟火(图)

http://www.kexue.com 2013-04-27 09:35:06 新华网  发表评论


Swift's X-Ray望远镜捕捉到正在燃烧的中子星SGR J1550-5418的周围一个正在扩大的光环

当磁星表面突然破裂,SGR J1550-5418就可能会出现伽马射线爆发

  目前天文学家正在利用美国宇航局的“雨燕”(Swift)卫星和费米伽马射线太空望远镜(Fermi Gamma Ray Space Telescope),观察距离地球30000光年的一个恒星残余物中频繁发生的一些高能伽马射线爆发,这种爆发宛如天国烟火。

  这些美丽的天上“烟火”是从一种被称作“软γ 射线复现源”(soft-gamma-ray repeater)的,非常罕见的中子星中发出的。这种天体会时不时地喷发出一系列X射线和伽马射线。

  “雨燕”卫星观测协调人、来自宾夕法尼亚州立大学的罗尔达纳·维特莱说:“有时候,这种令人不可思议的天体会在短短20分钟内发生100多次闪光。最强烈的闪光发出的能量,超过太阳在20年内发出能量的总和。”这个天体位于南天的矩尺座,人们早就知道它是一个X射线源。在过去的两年间,天文学家已经鉴别出它发出的脉冲射电和X射线信号。2008年10月3日,它产生一系列规模不大的爆发,之后经历一段平静期,然后在2009年1月22日重新爆发,且强度激增。

  因其最近重新爆发,天文学家将这一天体归为“软 γ 射线复现源”(soft-gamma-ray repeater),这类天体目前仅发现了6颗。2004年,另一颗“软 γ 射线复现源”产生的超强爆发,从50000光年外对地球上层大气产生显著影响。科学家认为,这一辐射源是一颗高速旋转的中子星——一颗非常致密,像城市一样大的超新星遗骸。虽然它的直径仅有12英里,但是它的质量超过太阳。这一天体被编号为SGR J1550-5418。

  虽然中子星一般都拥有强大的磁场,但是一个中子星群体可以展现出比单个中子星强1000倍的磁场强度。这些所谓的“磁星”(magnetar)在宇宙中拥有最强的磁场。SGR J1550-5418每2.07秒旋转一周,是世界上旋转速度最快的磁星。天文学家认为,磁星通过它们磁场里的强大能量,为它们的爆发供能。

  美国阿拉巴马州美国宇航局马歇尔航天飞行中心的天体物理学家克里萨·科弗里奥托说:“费米望远镜上携带的伽马射线监视器,可以详细分辨出这些事件中的诸多细节,这使得我们可以更好地理解磁星是如何向外释放能量的。” 从1月22日以来,这一天体发出的射线触及费米望远镜上的伽马射线爆监测器的次数,已经超过95次。

  哥伦比亚大学的朱尔斯·哈尔佩恩利用“雨燕”卫星上搭载的X射线望远镜获取的数据,捕捉到了“软 γ 射线复现源”天体的首个“回光”(light echoes)现象。在最新的闪光发生后获取的图像,揭示了围绕在辐射源周围的晕轮在不断扩大。当X射线与不同距离的尘雾相互作用时,就会形成多重晕轮,而且X射线与距离较近的云团相互作用时,会产生较大的晕轮。晕轮和它们的表观膨胀,都是由光线的有限速度和光线必须运行的较长路径造成的幻觉。

  哈尔佩恩说:“最明亮的爆发发出的X射线,驱散了我们和恒星之间的尘雾。因此我们无法获知这些天体距离地球有多远。这些图片将帮助我们进行更加精确的测量,并有助于确定射线与尘雾之间的距离。”

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