快速射電暴可能是磁星在俘獲小行星或行星碎片的過程中發出的。
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磁星的閃光(耀斑)。 NASA / S. Wiessinger
多年來,天文學家被一種來源不明的宇宙無線電脈衝所困擾。這種脈衝就是所謂的「快速射電暴(FRBs)(天體物理學中稱無線電波段的電磁波為射電波)」。它們在不足一秒的時間內釋放出的能量,可以相當於太陽在一整年內釋放出的能量總和。
快速射電暴通常發生在遙遠的星系中,它們是令人難以置信的高能事件。直至最近天文學家在銀河系內探測到了一次快速射電暴後,人們才發現了可能的罪魁禍首:磁星。
磁星是脈衝星的一種特殊類型,而脈衝星即是高速自轉的中子星。某些中子星在形成之初會擁有極強的磁場,因此又被稱為磁星。
天文學家將磁星與快速射電暴聯繫起來,是因為他們注意到磁星的自轉速度偶爾會發生「突變(glitch)」。磁星的自轉周期通常是極為精確的,但當它們的自轉速度發生突變時,它們的自轉速度就會突然之間變得快一些或慢一些,然後又恢復正常。研究人員發現,磁星發生轉速突變的時間,與快速射電暴產生的時間大致吻合。由於磁星擁有極大的能量,因此這種突變也許就與快速射電暴產生的原因有關。
不過雖然我們知道快速射電暴和磁星轉速的突變之間可能存在著關聯,但並不清楚這種突變究竟是什麼原因導致的。最近一些天體物理學家在《英國皇家天文學會月刊》上刊文認為,導致磁星轉速突變並進而產生快速射電暴的原因,可能與磁星俘獲了小行星或行星碎片有關。
磁星本質上是大質量恆星燃料耗盡後的留下的殘骸。恆星死後,它所擁有的行星系統可能會被摧毀,也可能會有部分被保留下來。因此磁星周圍存在著小行星群或行星碎片群不足為奇。這些小行星或行星碎片隨著時間的推移,會由於偶爾過分靠近磁星而被磁星的強引力場俘獲並撕裂。
小行星或行星碎片被撕裂後,其擁有的動能必須有一個出口。假如它的飛行方向與磁星的自轉方向一致,那麼磁星的轉速就會在一瞬間「突然變快」;而假如它的飛行方向與磁星的自轉方向相反,那麼磁星的轉速就會在一瞬間「突然變慢(anti-glitch)」。
無論是「突快」還是「突慢」,都會伴隨著小行星或行星碎片進入磁星強磁場這一過程。磁星的磁場一旦被小行星或行星碎片擾動,就足以釋放出與快速射電暴相當的能量。而當殘存的小行星或行星碎片墜落到磁星表面,應當還會發出某種可被探測的閃光。
對於快速射電暴的成因,這或許是一種比較合理的解釋。但驗證起來的難度也不小。不過它至少向我們展示了一種可能——即使是很小的天體,也可能會參與宇宙中的極端事件。
文章來源: https://twgreatdaily.com/25d82eb1096f40294946ec8485595fa4.html