国际团队探测到附近星系中巨型磁星的喷发


国际团队探测到附近星系中巨型磁星的喷发


艺术家对磁星的印象 。磁星是宇宙中磁场最强的天体 。来源:ESA
据日内瓦大学:当欧空局的卫星INTEGRAL观测天空时,它发现了来自附近M82星系的伽马射线爆发——高能光子 。仅仅几个小时后,欧空局的XMM牛顿X射线太空望远镜就搜索到了爆炸产生的余辉,但没有发现 。
包括日内瓦大学(UNIGE)研究人员在内的一个国际团队意识到 , 这次爆发一定是来自磁星的星系外耀斑,磁星是一颗年轻的中子星,具有异常强的磁场 。这一发现已发表在《自然》杂志上 。
2023年11月15日 , 欧空局的INTEGRAL卫星发现一个罕见物体突然爆炸 。在仅仅十分之一秒的时间里,天空中出现了一股短暂的高能伽马射线爆发 。“卫星数据是在INTEGRAL科学数据中心(ISDC)接收的,该中心位于UNIGE天文系的Ecogia站点,在探测到伽马射线爆发警报后仅13秒,就向全球天文学家发出了伽马射线爆发警告 , ”该出版物的合著者、UNIGE理工学院天文系高级研究员Carlo Ferrigno解释道 。
IBAS(Integral Burst Alert System)软件自动定位了距离1200万光年的M82星系 。该警报系统是由UNIGE的科学家和工程师与国际同事合作开发和运行的 。
来自附近星系的奇怪信号
“我们立即意识到这是一个特殊的警报 。伽马射线爆发来自遥远的天空中的任何地方,但这次爆发来自附近明亮的星系,”意大利米兰国家天体物理研究所的Sandro Meregetti解释道 , 他是该出版物的主要作者和IBAS的撰稿人 。
该团队立即要求欧空局的XMM牛顿太空望远镜尽快对爆炸的位置进行后续观测 。如果这是由两颗碰撞的中子星引起的短暂伽马射线爆发,碰撞会产生引力波,并在X射线和可见光中产生余辉 。
然而,XMM-Newton的观测只显示了星系中的热气和恒星 。他们还使用地面光学望远镜,包括意大利国家伽利略望远镜和法国上普罗旺斯天文台 , 在爆炸发生后仅几个小时就开始寻找可见光信号,但再次一无所获 。
由于X射线和可见光中没有信号 , 地球上的探测器(LIGO/VIRGO/KAGRA)也没有测量到引力波,最确定的解释是信号来自磁星 。
磁星:巨型磁星,最近死亡
“当质量超过太阳八倍的恒星死亡时,它们会爆炸成超新星,留下黑洞或中子星 。中子星是非常紧凑的恒星残余,其质量超过太阳的质量,堆积成日内瓦州大小的球体 。它们旋转迅速,磁场强,”该出版物的合著者、UNIGE理工学院天文学系高级研究员Volodymyr Savchenko解释道 。
一些年轻的中子星具有超强的磁?。?是典型中子星的10000倍以上 。这些被称为磁星 。它们以耀斑的形式释放能量,偶尔这些耀斑会非常巨大 。
然而,在过去50年的伽马射线观测中,只有三个巨大的耀斑被确认来自我们星系中的磁星 。这些爆发非常强烈:2004年12月探测到的一次爆发来自距离我们30000光年的地方,但其威力仍然足以影响地球大气层的上层 , 就像来自离我们更近的地方的太阳耀斑一样 。
INTEGRAL探测到的耀斑是首次确认银河系外有磁星耀斑 。M82是一个恒星形成的明亮星系 。在这些区域,大质量恒星诞生,过着短暂的湍流生活,并留下一颗中子星 。Savchenko补充道:“在这个区域发现了一颗磁星,这证实了磁星很可能是年轻的中子星 。” 。
在其他星系外恒星形成区域,将继续寻找更多的磁星,以了解这些非凡的天文物体 。如果天文学家能够发现更多,他们就可以开始了解这些耀斑发生的频率 , 以及中子星在这个过程中是如何损失能量的 。
INTEGRAL,与时间赛跑的关键乐器
只有当天文台已经指向正确的方向时 , 才能意外地捕捉到如此短暂的爆发 。这使得INTEGRAL拥有比月球覆盖的天空面积大3000多倍的大视?。哉庑┨讲夥浅V匾?。
Ferrigno解释道,“我们的自动数据处理系统非常可靠,使我们能够立即向社区发出警报 。”当发现这样的意外观测结果时,INTEGRAL和XMM-Newton可以灵活安排时间表 , 这对时间关键的发现至关重要 。
在这种情况下,如果仅仅在一天后进行观测,就不会有如此有力的证据表明这确实是一颗磁星,而不是伽马射线暴 。