银河系中第一个发射快速射电暴串(FRBs)的天体现在正式成为中继器。在一份新的同行评审论文中,SGR+被描述为发出了两个更强大的无线电信号,这些信号与从星系外来源看到的无线电信号一致。
但是,新信号的强度不尽相同。这表明,在磁星内部可能有多个过程能够产生这些神秘的爆发——梦想成真,这是了解SGR+的绝佳实验。
自年被发现以来,快速射电暴一直是一个难题。它们仅在无线电频率中是极其强大的能量爆发,最长持续时间只有几毫秒。在弄清楚它们是什么有几个主要困难。
直到今年4月,才检测到来自银河系以外的快速射电暴串(FRBs),距离我们有数百万光年,最多只能追踪到另一个星系的一般区域。
尽管发现其中一些重复出现,但大多数快速射电暴(FRB)源仅被发现发动了一次,并且没有发出警告,这使得它们很难(但并非不可能)追踪。
然而,尽管少数FRB已被追溯到一个起源星系,但天文学家并没有接近于确认信号的明确来源,直到他们追踪到SGR+。
年4月28日,离我们只有30,光年远的银河系中,一颗死亡的、高度磁化的恒星被记录下来,发出了令人难以置信的、毫秒级的快速射电暴。
一旦对信号进行了距离校正,天文学家发现它的功能不如银河外FRB强大,但是有关它的所有其他信息都适合。该活动已在本月初正式确认为FRB,并命名为FRB。
从那以后,天文学家一直在密切注视FRB。而且,可以肯定的是,在年5月24日,荷兰的韦斯特博克(Westerbork)综合射电望远镜捕获了两个毫秒长的电磁波,相距1.4秒。5月3日,中国的五百米孔径球面射电望远镜(FAST)也检测到了更微弱的FRB信号。
正如瑞典查尔默斯理工大学的天体物理学家弗朗兹·基尔斯滕(FranzKirsten)领导的论文所描述的那样,这三个新信号已经告诉了我们很多。
FRB最初的4月快速射电暴非常强——总共有千吉秒毫秒的通量,随后的三个后续信号微弱得多。FAST最微弱,为60毫秒。来自韦斯特博克的两个信号分别为jansky毫秒和24jansky毫秒。这是一个相当大的信号强度范围,目前尚不清楚原因。
”假设一个单一的发射源负责SGR+中所有报告的无线电脉冲,那么它必须是这样一种类型,即脉冲速率接近于超过七个数量级以上发射的能量,“研究人员在论文中写道,“或者,如果波束方向随时间发生显着变化,则发射锥的不同部分可能会越过我们的视线。”
磁星是有趣的天体,它们是一种中子星——一颗死恒星的微小坍缩核心,大约是太阳质量的1.1到2.5倍,但堆积在一个仅20公里(12英里)的球体中。这使得磁星的磁场更加强大——磁场强度是普通中子星的1倍,比普通中子星强大1倍左右,比地球强四万亿倍。
我们真的不知道它们是如何形成的(最近的证据表明,中子星碰撞可能是其中一种方法),但是我们知道它们经历了剧烈的破坏活动。
当引力向内推动以试图将恒星维持在一起的过程中,磁场向外拉动,从而扭曲了磁星的形状。人们认为这两种竞争力会产生不稳定,通常是在高能X射线和伽马射线中可见的磁震和磁弹。
众所周知,SGR+会经历X射线活动。对于一个磁星来说,这是很正常的。但是第一个FRB(也就是4月28日)还伴有X射线耀斑,这在FRB中是前所未有的。但是,这三个新信号没有显示出X射线对应的迹象。
而且,当团队朝相反的方向工作时,研究了来自磁星的X射线数据,并试图将其连接到无线电对等设备,他们在那里也找不到任何东西。
“因此,大多数X射线/γ射线爆发似乎与脉冲无线电发射无关。”研究人员写道,”我们测量的X射线猝发的参数和通量与SGR+观察到的典型值一致,符合无线电猝发与非典型、较硬的X射线猝发有关的想法。“
还有一些问题依然存在,一些快速射电暴(FRB)源在信号中表现出周期性。
我们还没有看到SGR+的情况。我们可能没有足够的数据,那些周期性FRB可能来自双星系统,磁星极有可能只是FRB的一种来源,而其他还有待发现。
到年10月8日,它被记录为在三秒钟的时间内喷射出了另外三个无线电脉冲。这些数据仍在分析中,但是它标志着一个好的信号收集的开始,这些信号可以帮助我们寻找模式,或者关于喷射出它们的磁行为的线索(另一篇最近的论文表明,磁震对应该现象)。
“因此,SGR+并不是银河外FRB种群的完美模拟。尽管如此,磁星可以合理地解释从FRB观测到的各种现象。”研究人员在论文中写道,“也许遥远的周期性活动的FRB源更强,更活跃,因为它们比SGR+还要年轻得多,并且它们的磁层受到附近同伴的电离风的扰动。类似地,非重复的FRB源更古老,更不交互作用,因此不那么活跃。FRB本地环境的详细特征对于调查这些可能性至关重要。”