天文學家在分析來自VLA天空調查（VLASS）的數據時，發現了已知最年輕的中子星之一- -一個作為超新星爆炸的大質量恆星的超密集殘餘。來自美國國家科學基金會的卡爾-G-揚斯基甚大天線陣（VLA）的圖像表明，由旋轉脈衝星的磁場驅動的明亮的無線電發射只是在最近才從超新星爆炸的密集碎片殼後面出現。

這個被稱為VT 1137-0337的天體位於距離地球3.95億光年的一個矮星系中。它首次出現在2018年1月拍攝的VLASS圖像中。它並沒有出現在1998年VLA的FIRST調查所拍攝的同一區域的圖像中。它繼續出現在後來2018年、2019年、2020年和2022年的VLASS觀測中。

“我們最可能看到的是一個脈衝風星雲，”加州理工學院研究生Dillon Dong說，他今年晚些時候將開始在美國國家射電天文台（NRAO）進行Jansky博士後研究。當快速旋轉的中子星的強大磁場將周圍的帶電粒子加速到接近光速時，就會產生脈衝風星雲。

加州理工學院的博士生導師Gregg Hallinan說：“根據它的特徵，這是一顆非常年輕的脈衝星–可能只有14年，但不會超過60到80年。”

科學家們在加州帕薩迪納舉行的美國天文學會會議上報告了他們的發現。

Dong和Hallinan在VLASS的數據中發現了這個天體，VLASS是NRAO的一個項目，於2017年開始調查從VLA可見的整個天空–大約80%的天空。在七年的時間裡，VLASS正在對天空進行三次完整的掃描，其中一個目標是尋找瞬態天體。天文學家們在2018年的第一次VLASS掃描中發現了VT 1137-0337。

天文學家將VLASS的那次掃描與早期VLA天空調查的數據進行比較，稱為FIRST，發現了20個特別發光的瞬態天體，可能與已知星係有關。

Dong說：“這個星系之所以脫穎而出，是因為它的星係正在經歷一場星體形成的爆發，也是因為它的射電發射的特點。”這個星係被稱為SDSS J113706.18-033737.1，是一個矮小的星系，其質量大約是太陽的1億倍。

在研究VT 1137-0337的特徵時，天文學家考慮了幾種可能的解釋，包括超新星、伽馬射線暴或潮汐破壞事件，其中一顆恆星被一個超大質量的黑洞撕碎了。他們的結論是，最好的解釋是脈衝風星雲。

在這種情況下，一顆質量比太陽大得多的恆星作為一顆超新星爆炸，留下了一顆中子星。原有恆星的大部分質量被吹向外面，成為一個碎片的外殼。中子星快速旋轉，當它強大的磁場掃過周圍的空間時，它加速了帶電粒子，引起強烈的無線電發射。

起初，無線電發射被爆炸碎片的外殼擋住了視線。隨著這個外殼的擴大，它的密度逐漸降低，直到最後脈衝風星雲的無線電波可以通過。

“這發生在1998年的FIRST觀測和2018年的VLASS觀測之間，”Hallinan說。

脈衝風星雲最有名的例子可能是金牛座的蟹狀星雲，它是1054年一顆超新星閃耀的結果。今天，蟹狀星雲在小型望遠鏡中很容易看到。

“我們發現的這個天體似乎比蟹狀星雲的能量高約1萬倍，具有更強的磁場，”Dong說。他補充說：“它可能是一個新興的’超級蟹狀星雲’。”

雖然Dong和Hallinan認為VT 1137-0337最有可能是一個脈衝風星雲，但它的磁場也有可能強到足以讓這顆中子星有資格成為磁星–一類超級磁性天體。磁星是神秘的快速射電暴（FRB）起源的一個主要候選者，現在正在進行深入研究。

Dong說：“在這種情況下，這將是第一個在出現時被發現的磁星，這也是非常令人興奮的。”

事實上，一些快速射電暴已經被發現與持續的射電源有關，其性質也是一個謎。它們的性質與VT 1137-0337非常相似，但沒有顯示出強變異性的證據。

Dong說：“我們發現了一個非常相似的源的開關，這表明與FRB相關的無線電源也可能是發光的脈衝風星雲。”

天文學家們計劃進行進一步的觀測，以了解更多關於這個天體的信息，並監測它在一段時間內的行為。