有關磁星的新發現令天文學家困惑不已也是對物理學的挑戰
天文學家證實了一個獨特的恆星天體–超長周期磁星的存在,它挑戰了目前對中子星物理學的理解。這個謎一般的天體於2022 年被發現,幾十年來一直在發射無線電波,引發了人們對中子星和宇宙研究的興趣,並開闢了新的研究途徑。
美國海軍研究實驗室的甚大陣列(VLA)低波段電離層和瞬變實驗(VLITE)望遠鏡在協助天文學家確認一種新的恆星現象的發現方面發揮了重要作用,這種現象挑戰了目前科學界對中子星物理學的理解。該天體被認為是超長周期磁星,這是一種罕見的恆星類型,具有極強的磁場,能夠產生強大的能量爆發,這一發現於7月19日發表在《自然》雜誌上。
“按照目前的理解,這個天體不應該發射無線電波,然而我們卻在數十年間探測到了無線電波,我們不知道這是為什麼。這是一個令人興奮的謎”。- NRL 研究天文學家兼VLITE 項目科學家Tracy Clarke 博士
NRL 的VLITE 於2014 年與美國國家射電天文台(NRAO) 合作開發。VLITE 在VLA 上作為獨立儀器運行,用於電離層和天體物理學研究。VLITE 的18 根天線每年收集超過6000 小時的數據,並在NRL 存檔。VLITE 最初用於持續監測地球電離層,以研究可能影響電離層的干擾,如地磁風暴、地震事件和重力波。通過這種持續監測,它可以作為一種工具來探測瞬態突波,即來自宇宙源的無線電波爆發,如果不進行持續觀測,這些突波是難以捉摸的。了解這些現象可以幫助天文學家更好地了解宇宙。
2022 年9 月,由澳大利亞科廷大學和國際射電天文研究中心(ICRAR)領導的一個國際天文學家小組利用默奇森寬視場陣列(MWA)發現了這個恆星天體(命名為GPM J1839-10)。這一發現掀起了全世界了解GPM J1839-10 的熱潮。NRL 天文學家迅速重新處理了存儲的VLITE 數據,確定了該恆星天體先前隱藏的發射。有了VLITE 的結果,天文學家們翻閱檔案,追溯到三十多年前,即1988 年。
動畫描述了這一發現、該天體的行為以及它可能的樣子。圖片來源:ICRAR
NRL研究天文學家Simona Giacintucci博士說:”這個神秘的天體已經在數據中隱藏了幾十年–我們只是不知道我們必須尋找它,直到MWA發現了它。GPM J1839-10 每22 分鐘就會發出一個5 分鐘的射電波長發射脈衝,它這樣做已經至少有33 年了。”
NRL研究天文學家兼VLITE項目科學家特雷西-克拉克博士說:”這樣的發現令人興奮,因為它們凸顯了我們對這些被稱為磁星的極端恆星的物理學理解的差距。根據目前的理解,這個天體不應該發射無線電波,但我們卻在數十年間探測到了無線電波,而且我們還不清楚原因何在。這是一個令人興奮的謎。”
天文學家認為,GPM J1839-10 是一種罕見的中子星,具有極其強大的磁場。克拉克說:”天文學是一種奇怪的職業,我們無法到天體中去研究它們。我們感興趣的是,到底有多少這樣的天體,它們位於哪裡。這是未來研究的方向。”
VLITE 已經超額完成了最初的任務,實現了發現類似天體的希望。NRL 天文學家將繼續搜索用VLITE 生成的數據集,以引導未來的發現,並通過其中包含的迷人天體更好地了解宇宙。NRL 的儀器和尖端研究為海軍和國防部的任務提供了支持,同時繼續為全球科學做出貢獻。
有關這一發現的更多信息,請參閱《天文學家發現神秘恆星天體,每22分鐘發射一次無線電波》(Astronomers Find Mysterious Stellar Object Emitting Radio Waves Every 22 Minutes)。