邻近星系中明亮的磁星爆发可能有助于银河系的搜索
强烈的闪光从喷发中子星附近星系在2020年4月给了天文学家第一次清楚的看一种伽马射线称为磁星巨型耀斑和引力波可以为天文学家观察从未来的巨型耀斑在我们的星系。
包括nasa 6037s Fermi伽玛射线太空望远镜在内的众多太空仪器，测量到了4月15日横扫太阳系的一束短暂高频光。这些伽玛射线被多个科学家团队分析，他们今天在《自然》和《自然天文学》杂志上报告了他们的发现，即将在《天体物理学杂志通讯》上发表。
“Giant耀斑开始一场激烈的持续十分之一秒的flash,短暂的瞬间,它们释放的能量在伽马射线的能量大约是10万亿到100万亿倍太阳的可见光,”天体物理学家马修霸菱说,莱斯大学物理学和天文学教授和自然的共同通讯作者,研究。
马修·巴林(图片来源:亨利·巴林，洛维特2020级)
伽马射线是光的最高能量形式，费米和类似的卫星几乎每天都能探测到伽马射线爆发。但是伽马射线爆发有不同的形式。大多数都是由恒星爆炸或双中子星在距离地球数百万或数十亿光年的地方合并造成的。巨大的耀斑是非常罕见的事件，是由被称为磁星的特殊中子星上的磁爆发造成的。由这些火山喷发释放的能量是数百万次不到释放的能量在经典伽马暴从垂死恒星,但在这三个以前记录的巨型耀斑在银河系和附近的星系,最初的闪光是如此强烈,它暂时部分残疾人科学仪器。
当巨大耀斑靠近时，它们最初爆发的辐射会使仪器饱和，基本上会使它们失明，所以它们无法轻易测量光谱，”霸凌解释道。无论是1979年的早期任务，还是1998年和2004年更为复杂的任务，这都是一个障碍
1979年的耀斑来自大麦哲伦星云，这是一个距离银河系约16万光年的较小星系。1998年和2004年测量到的耀斑距离地球更近，来自我们银河系中的两颗磁星。
艺术家对磁星喷发的印象。(图片由nasa 6037s戈达德太空飞行中心提供)
” Baring说，2020年的事件与雕刻家星系NGC 253有关，它比1979年的事件要远50-60倍。“虽然它本身很亮，但它足够远，我们的仪器，费米伽马射线爆发监测器，可以很好地观察到，我们从未有过的第一次巨大耀斑的初始闪光
主持这项《自然》研究的解释和建模工作的Baring说，光谱数据揭示了有关引起耀斑的磁喷发的大量信息。
” Baring说，这一事件有大量能量约为100万电子伏特的高频光子，能量远高于通常从磁星表面发射的2000电子伏特的持久x光。我们认为这是一个非常明显的巨大耀斑的特征
最高能量的光，大约300万电子伏的“告诉我们，等离子体一定是在相对论性地移动，并在一个扩大的区域内发射，其尺度可能是中子星半径的100倍，他说。唯一容易做到这一点的方法就是辐射等离子体在恒星磁极以上
中子星的直径只有几英里，它包含了一颗坍缩恒星的全部质量，由于重力的作用，中子星被压缩得非常紧密，主要由中子组成，其密度与单个原子的原子核密度相当。因为中子星自转很快，而它们所有的磁活性质子和电子都在外层几厘米的地壳中，所以它们会产生强烈的磁场。磁星具有宇宙中最强烈的磁场——大约是地球6037的十万亿亿倍——而且像所有拥有磁场的天体一样，它们的磁极是在磁力线上升并远离恒星的地方。
想象这颗恒星是一个条形磁铁，’s倾斜并旋转，” Baring说。旋转的杆子就像灯塔上旋转的信标。如果你在船上，灯塔是周期性的明亮的闪光，这就是我们所认为的。磁星就像一个短暂的相对论灯塔，当‘one-off’耀斑从两极发出时，我们只能短暂地看到它，然后it’s就瞬间消失了
艺术家对磁星的印象。(图片由nasa 6037s戈达德太空飞行中心提供/克里斯·史密斯- usra)
4月15日大耀斑的光谱数据将使物理学家能够测试此前’t已被证实的磁星理论模型，并可能导致对不仅是磁星，而且强磁场影响量子力学基本方面的方式的更全面的理解。
“我们有可能从与不同的磁场方向、不同的光子能量和不同的粒子能量有关的全球混乱中解开物理元素的纠缠，然后说，‘‘Aha，我们有了新发现，’”” Baring推测。
例如，我们所学的知识可能会对我们如何在宇宙早期传播量子场论，如何使其适应宇宙最初几秒的条件产生影响
他指出，group’s的主要目标之一是开发精确测量巨大耀斑总能量输出的模型。
他说:“如果我们测量能量，我们就能大致知道磁场穿透到恒星地壳的深度，因为我们大概知道它的强度。”“我们知道这些恒星并不完全是球形的。它们的旋转和磁场使它们略有扭曲。伴随巨大耀斑的磁场变化应该会突然改变这种恒星扭曲，因此磁星巨大耀斑可能会伴随强大的引力波发射;有了我们模型提供的信息，我们认为先进的LIGO引力波探测器将能够测量它们。
” Baring表示，“We’ve自2004年以来就没有出现过星系巨型耀斑，we’re早该出现了。“When下一个时,理想情况下我们会有先进的LIGO和处女座,it’s意大利等效,寻找引力波,可用,我们将这些文件上使用的x射线和伽马射线天文台获得一个非常,非常好的看,推进我们的理解on.”
额外的自然研究的合作者包括奥利弗·罗伯茨大学空间研究协会的迈克尔·布里格斯彼得·维尔斯瓦米·巴特和瑞秋的汉堡在亨茨维尔阿拉巴马大学,Chryssa Kouveliotou,乔治·尤尼斯,萨拉查斯坦茵饰和乔治华盛顿大学的Alexander van der霍斯特,宾夕法尼亚州立大学的詹姆斯·德劳内和杰米Kennea Daniela Huppenkothen阿姆斯特丹大学的,亚伦Tohuvavohu多伦多大学的,大学的伊丽莎白Bissaldi巴里,Ersinğuş萨班吉大学的丹尼尔Kocevski NASA’s戈达德太空飞行中心,贾斯汀Linford国家射电天文台Sylvain Guiriec乔治华盛顿大学和NASA’s戈达德太空飞行中心,NASA’s马歇尔太空飞行中心的科琳·威尔森-霍奇和路易斯安那州立大学的埃里克·伯恩斯。
这项研究得到了美国宇航局的支持。
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