哈勃望远镜调查磁星的诞生地

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编译：刘 峰

校对：姜力萌

美编：朱宸宇

后台：朱宸宇

磁星是具有极强磁场的超致密恒星残余物。研究人员利用 NASA/ESA 哈勃太空望远镜发现，使用 NASA/ESA哈勃太空望远镜的研究人员发现，磁星SGR 0501+4516 并不像以前认为的那样诞生于邻近的超新星中。这个天体的诞生地现在尚不清楚，SGR 0501+4516 是我们银河系中最有可能的诞生于非超新星的磁星候选者。这一发现得益于哈勃的灵敏仪器以及欧洲航天局盖亚飞船的精确测量基准。

2008 年，美国宇航局的斯威夫特天文台从银河系的边缘郊区发现了短暂而强烈的伽马射线闪光。源头是一个名为 SGR 0501+4516 的天体，是银河系中仅有的大约 30 颗已知磁星之一。

磁星是一种特殊类型的中子星。中子星是宇宙中最极端的天体之一。这些恒星通常将超过太阳质量的恒星压缩成一个直径约 20 公里的中子球体。不出所料，这些奇异的天体通常表现出几种极端的行为，例如 X 射线和伽马射线爆发、强烈的磁场和快速的旋转。

今天在《天文学与天体物理学》期刊杂志上发表论文的一作主要作者Ashley Chrimes说：“磁星是中子星——恒星的死亡残余物，完全由中子组成的恒星的死亡残余物。它们如此沉重和致密，以至于构成原子的电子和质子被压缩成中子。磁星的独特之处在于它们的极端磁场，比我们在地球上拥有的最强的磁体强数十亿倍 “。Chrimes 是荷兰欧洲空间研究与技术中心 （ESTEC） 的欧洲航天局研究员。

大多数中子星被认为诞生于核心坍缩超新星。这些壮观的宇宙爆炸发生在质量远大于太阳的恒星耗尽核聚变的燃料时。这颗恒星的外层向内坍缩，并在坍缩的核心中回反弹，这种爆炸使其亮度可以短暂地超过整个星系。

因为磁星本身就是中子星，所以它们形成的自然解释是它们也是诞生于超新星中的。SGR 0501+4516 似乎就是这种情况，它非常靠近一个名为 HB9 的超新星残骸。磁星与天空中超新星残骸中心之间的距离仅为 80 角分，或者说从你伸出的手臂末端观察

时，比你的小指略宽。

但哈勃长达十年的研究使人们对磁星的诞生地产生了怀疑。在 SGR 0501+4516 被发现后不久，研究人员用地面望远镜进行了初步观测，然后利用哈勃望远镜卓越的灵敏度和稳定的指向，在 2010 年、2012 年和 2020 年发现了这颗磁星的微弱红外光。这些图像中的每一张个都与欧洲航天局盖亚宇宙飞船的观测结果定义的参考系对齐，该飞船绘制了一张非常精确的银河系中近 20 亿颗恒星的三维地图。这种方法揭示了磁星在天空中缓慢移动时的微妙运动。因此，这项工作表明，哈勃和欧洲航天局的盖亚在联手后时可以揭示前所未有的奥秘。

英国华威大学的合作研究员乔·莱曼 （Joe Lyman） 说：“我们测量的所有这些运动都比哈勃图像的单个像素还小，”英国华威大学的合作研究员乔·莱曼 （Joe Lyman） 说。 “能够稳健地执行此类测量确实证明了哈勃的长期稳定性。”

通过跟踪磁星的位置，该团队能够测量物体在天空中的视运动。SGR 0501+4516 移动的速度和方向都表明这颗磁星不可能与附近的超新星残骸有相关联。追溯这颗磁星数千年的轨迹表明，没有其他超新星残骸或大质量星团可以与之相关联。

如果 SGR 0501+4516 不是诞生于超新星残骸 HB9 中，那么这颗磁星一定比其报告的 20 000 年的年龄大得多，或者它必须以其他方式形成。SGR 0501+4516磁星也可能是通过两颗质量较低的中子星合并或通过称为吸积诱导坍缩的过程形成的。吸积引起的坍缩需要一个包含白矮星的双星系统：一颗死去的类太阳恒星的结晶核心。如果白矮星从其伴星中诱捕到气体，它可能会变得太大而无法支撑自己，从而导致爆炸——或者可能产生磁星。

荷兰拉德堡德大学和英国华威大学的 Andrew Levan 补充道：，“通常，这种情况会导致核反应的点燃，然后白矮星爆炸，什么都没有留下。但据推测，在某些条件下，白矮星反而可以坍缩成中子星。我们认为这可能是 SGR 0501 的诞生方式 “。

SGR 0501+4516 目前可能是我们星系中，通过合并或吸积引起的坍缩形成的磁星的最佳候选者。通过吸积诱导的坍缩形成的磁星可以为一些被称为快速射电暴的神秘宇宙信号提供解释，快速射电暴是短暂但强大的无线电波闪光。特别是，这种情况可以解释快速射电暴的起源，这些射电暴来自非常古老的恒星群，而这些恒星群太古老了，以至于没有最近诞生的恒星拥有足够的质量产生超新星爆炸。

西班牙巴塞罗那空间科学研究所的 Nanda Rea 说：“磁星出生率和形成情景是高能天体物理学中最紧迫的问题之一，它对宇宙中许多最强大的瞬态事件都有影响，例如伽马射线暴、超亮超新星和快速射电暴。

研究小组计划进行进一步的哈勃观测，以研究银河系中其他磁星的起源，以帮助了解这些极端天体是如何形成的。

https://esahubble.org/news/heic2504/

责任编辑：DAIKIN

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Image Credit &Copyright:NASA， MRO， HiRISE， JPL， U. Arizona

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