据说中子星碰撞可能会产生磁场极强的罕见磁星。

据国外媒体CNET报道,当两颗中子星相撞时,可能会发生类似“千诺瓦斯”的临时天文事件,可以发出明亮而快速的伽马射线。也会在时空结构上产生涟漪。一项即将发表在《天体物理学杂志》(arXiv上的预印本)上的新研究描述了迄今为止最亮的一千颗新星,并表明中子星的碰撞有时可能会产生一颗磁场非常强的中子星:磁星。

5月22日,美国国家航空航天局Neil-Garrell Swift天文台的太空望远镜在太空中极其遥远的角落发现了伽马射线爆发,被称为GRB 200522A。科学家认为,这种类型的短爆发生在两颗中子星碰撞时,因此当望远镜看到其中一颗时,它会疯狂地争夺电磁波谱中其他波长的观测数据。碰撞发生在大约55亿年前,但我们的望远镜直到现在才收到这些信号。

在新的研究中,研究小组将一些不同的太空和地面望远镜对准GRB 200522A,包括美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜,观察明亮的伽马射线爆发后的间隙。利用X射线、无线电和近红外数据,该团队能够测量伽马射线爆发的亮度。但是有一个特殊的观察不符合要求。来自哈勃的近红外图像显示了一次极其明亮的爆发——比以前见过的任何一千亿颗恒星都亮大约10倍(尽管迄今为止只观察到了少数)。

“我们困惑了一段时间,仔细研究了所有可能的模型,”西北大学天体物理学家、这项新研究的第一作者方文辉说。“我们从GRB 200522A看到的近红外光太亮了,无法用标准的放射性能量新星来解释。”

研究小组最终确定了一个他们称为“磁星助推的一千颗新星”的模型来解释这种极端的亮度。两颗中子星在深空相撞,可能产生了磁星。如果得到证实,这将是天文学家首次发现这些极端恒星的诞生。

当中子星、黑洞等两个密度较大的宇宙物体相互碰撞时,会产生成千上万颗新的恒星。合并过程会向太空喷射大量亚原子物质,包括伽马射线爆发。Fong说,你可以把它想象成搅拌机里的奶昔,但是你忘了盖上盖子,“富中子”物质就流入了宇宙。

该小组的模型显示,磁星的产生可能会给上千个新星事件加压,使它们比天文学家预测的要亮得多。“如果得到证实,这将是我们第一次能够见证两颗中子星碰撞后磁性恒星的诞生,”Fong说。

但是研究人员仍然有一些工作要做。用射电望远镜继续观测GRB 200522A将有助于更清楚地确定伽马射线爆发前后发生了什么。这一事件产生的无线电波应该能够确认在红外波长看到的东西,但这些波到达地球需要多长时间取决于GRB 200522A周围的环境。该模型显示,人们可能需要大约6年才能接收到这样的信号,Fong表示,该团队将在未来几年内监测无线电传输。

磁星长期以来一直是神秘的宇宙恒星,但上周,天文学家开始了解这些难以捉摸的恒星。上周,一个天体物理学家小组报告了银河系中一颗磁星的快速射电爆发(FRB)的发现。这一重大发现表明磁星有时可能会产生这些神秘的无线电信号,但它们是否能产生所有的FRB尚无定论。GRB 200522A可能会提供一个机会来再次测试这一假设。

“如果我们能够将FRB与GRB 200522A的位置联系起来,这将是一个惊人的发现,这确实是一个将这个特殊事件与磁星联系起来的确凿证据,”Fong说。然而,她警告说,如果短伽马射线爆发本身和FRB之间存在联系,那将是令人惊讶的。但是伽马射线爆发确实不断抛出新的谜团和宇宙难题需要解决。“十年来我一直在研究同一类型的爆炸,短暂的伽马射线爆发仍然能让我感到惊讶。”Fong指出。