天文學(xué)家探測(cè)到強(qiáng)大的宇宙物體，不同于他們以前見(jiàn)過(guò)的任何東西

作為超新星它閃爍得過(guò)于快速，作為脈沖星它又閃爍得過(guò)于緩慢。它在宇宙中，到底是什么？

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藝術(shù)家繪制的一幅緩慢旋轉(zhuǎn)中的磁星想象圖，其也許是神秘的信號(hào)來(lái)源。（圖片提供方：ICRAR，國(guó)際射電天文學(xué)研究中心 ）

天文學(xué)家在我們銀河系里發(fā)現(xiàn)了一個(gè)神秘、閃爍著的星體，它一小時(shí)內(nèi)對(duì)地球會(huì)釋放三次巨大的能量。

科學(xué)家們?cè)暶髦赋?，這個(gè)奇怪而充滿(mǎn)能量，大概距離太陽(yáng)4000光年的星體很特殊，不同于任何觀(guān)測(cè)到的星體。

這個(gè)正被討論著的星體叫GLEAM-XJ162759.5-523504.3（在這我們簡(jiǎn)稱(chēng)GLEAM），卻在最近一次對(duì)銀河系無(wú)線(xiàn)電波的調(diào)研中突然出現(xiàn)了。

據(jù)研究人員所說(shuō)，GLEAM在大約60秒內(nèi)迅速明亮起來(lái)，直接成為整個(gè)夜空中最閃耀的星體，然后轉(zhuǎn)瞬又消失在黑暗中。差不多20分鐘后，這個(gè)星體再次出現(xiàn)——穩(wěn)定地再次達(dá)到明亮的峰值，一分鐘后夜空中什么也沒(méi)留下。

像這種在我們的望遠(yuǎn)鏡鏡頭前忽隱忽現(xiàn)的物體，我們稱(chēng)之為瞬變物體。通常來(lái)說(shuō)，瞬變標(biāo)志著一顆瀕臨死亡的恒星，稱(chēng)為超新星；或者是一顆已經(jīng)死亡的恒星的奇異的、飛快旋轉(zhuǎn)的遺骸，也叫做中子星。然而，根據(jù)研究人員在最新調(diào)查中所寫(xiě)，沒(méi)有任何一種標(biāo)準(zhǔn)的解釋可以與這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的物體的表現(xiàn)完美地契合。

也有可能，這顆神秘的GLEAM是一種全新天體存在的證據(jù)。到目前為止，這種天體僅僅在理論中存在過(guò)，又或者它是一種天文學(xué)家都不曾想象過(guò)的類(lèi)型。

“在我們觀(guān)測(cè)的幾個(gè)小時(shí)里，這個(gè)天體出現(xiàn)又消失。這是完全出乎意料的，”該研究的首席作者——Natasha Hurley-Walker——澳大利亞本特利科廷大學(xué)射電天文學(xué)家——在聲明中說(shuō)，“這對(duì)天文學(xué)家來(lái)說(shuō)有點(diǎn)可怕，因?yàn)樘炜罩袥](méi)有任何已知的東西會(huì)這樣。”

如圖是這個(gè)神秘發(fā)光物體在銀河中的位置。（圖片來(lái)源：Curtin，射電天文學(xué)國(guó)際研究中心）

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垂死之星的最后曙光

“瞬變”通常有兩種。一種是“緩慢瞬變” ，它可能會(huì)在幾天內(nèi)出現(xiàn)，然后在幾個(gè)月后消失。 其中就包括超新星——當(dāng)垂死的恒星在猛烈的爆炸中脫離其外層大氣時(shí)，它們會(huì)散發(fā)出明亮的光芒，隨著恒星剩余物的溫度下降而逐漸變暗。

另一種是“快速瞬變”，每隔幾毫秒就會(huì)閃爍。 其中包括像脈沖星（pulsars）這樣的物體（一種中子星），它旋轉(zhuǎn)得非常快，同時(shí)閃爍著由死亡恒星的磁場(chǎng)產(chǎn)生的明亮的無(wú)線(xiàn)電輻射。

這項(xiàng)新研究的作者在澳大利亞內(nèi)陸使用默奇森-懷德菲爾德陣列(MWA)射電望遠(yuǎn)鏡尋找像這樣的瞬變現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)了GLEAM。研究人員表示，GLEAM 一分鐘長(zhǎng)的增亮模式無(wú)法解釋這些現(xiàn)象；這種開(kāi)關(guān)閃爍的速度太快，則不可能是超新星；太慢，則不可能是脈沖星。

在分析該物體后，我們了解到它非常明亮，但從地球上看它比太陽(yáng)還要小。 據(jù)研究者稱(chēng)，GLEAM 的無(wú)線(xiàn)電輻射也是高度極化的（也就是說(shuō)，它們的光波只在一個(gè)平面上振動(dòng)），這表明它們是由極其強(qiáng)大的磁場(chǎng)產(chǎn)生的。

這些特征與一種被稱(chēng)為“超長(zhǎng)周期磁星”（ultra-long period?magnetar）的理論天體相匹配，這種天體本質(zhì)上是一顆高度磁化的中子星，旋轉(zhuǎn)速度非常慢。 研究人員們表示，雖然預(yù)測(cè)存在這種罕見(jiàn)的天體，但在這之前從未在太空中觀(guān)測(cè)到過(guò)。

“沒(méi)有人期望能直接探測(cè)到這樣的恒星，因?yàn)槲覀儧](méi)有想到它們會(huì)如此明亮，”赫爾利-沃（Hurley-Walker ）說(shuō)。 “它以某種方式將磁能轉(zhuǎn)化為無(wú)線(xiàn)電波，比我們之前見(jiàn)過(guò)的任何東西都要有效得多。”

“神秘的GLEAM現(xiàn)象可能還有其他解釋”，研究人員補(bǔ)充。它可能是一種罕見(jiàn)的白矮星，(質(zhì)量不足以坍縮成中子星的死亡恒星)，很少通過(guò)吸收雙星伴星能量的方式來(lái)發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)。研究人員稱(chēng)，如果這種恒星以正確的速度旋轉(zhuǎn)，它可能會(huì)像GLEAM一樣跳動(dòng)。

我們需要在電磁波譜的其他波段進(jìn)行進(jìn)一步的觀(guān)測(cè)，以解開(kāi)這個(gè)恒星之謎。既然GLEAM已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，研究人員也正在研究MWA的存檔觀(guān)測(cè)，看看是否有類(lèi)似的物體出現(xiàn)過(guò)。

相關(guān)知識(shí)

脈沖星(來(lái)自脈沖射電源)[1][2]是一顆高度磁化的旋轉(zhuǎn)中子星，它的磁極會(huì)發(fā)出電磁輻射。這種輻射只有當(dāng)一束輻射指向地球時(shí)才能被觀(guān)察到(類(lèi)似于燈塔，只有當(dāng)光指向觀(guān)察者的方向時(shí)，才能被觀(guān)察到)，這也是導(dǎo)致脈沖發(fā)射出現(xiàn)的原因。中子星密度很大，自轉(zhuǎn)周期短而有規(guī)律，這就產(chǎn)生了一個(gè)非常精確的脈沖間隔。對(duì)于單個(gè)脈沖星來(lái)說(shuō)，脈沖間隔從毫秒到秒不等。脈沖星是超高能量宇宙射線(xiàn)來(lái)源的候選者之一。(參見(jiàn)離心加速機(jī)制。)

脈沖星的周期使它們成為天文學(xué)家非常有用的工具。對(duì)中子星系統(tǒng)中脈沖星的觀(guān)測(cè)間接證實(shí)了引力輻射的存在。1992年，人們?cè)诿}沖星PSR B1257+12周?chē)l(fā)現(xiàn)了第一個(gè)太陽(yáng)系外行星。1983年，人們發(fā)現(xiàn)某些脈沖星的計(jì)時(shí)精度甚至超過(guò)了當(dāng)時(shí)的原子鐘。

超新星(/?su?p?r?no?v?/;pl. supernovae /-vi?/或supernovas;縮寫(xiě)SN和SNe)是一次強(qiáng)大而明亮的恒星爆炸。這種短暫的天文現(xiàn)象發(fā)生在大質(zhì)量恒星的最后進(jìn)化階段，或者當(dāng)白矮星被觸發(fā)進(jìn)入失控的核聚變時(shí)。最初的物體被稱(chēng)為“祖先”，要么坍縮成中子星或黑洞，要么完全毀滅。一顆超新星的峰值光度可以與整個(gè)星系的峰值光度相媲美，然后在幾周或幾個(gè)月的時(shí)間里逐漸消失。

超新星比新星更有活力。在拉丁語(yǔ)中，“nova”的意思是“新的”，天文學(xué)上指的是一顆暫時(shí)出現(xiàn)的新的明亮恒星。加上“super-”這個(gè)前綴，將超新星與普通超新星區(qū)分開(kāi)來(lái)，后者的亮度遠(yuǎn)不如前者。超新星這個(gè)詞是由沃爾特·巴德和弗里茨·茲威基在1929年創(chuàng)造的。

BY：?Brandon Specktor?

FY：Astronomical volunteer team

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