奇异的“慢”中子星挑战我们关于死星的理论

一个蓝绿色的小球体坐落在黑暗的太空中，从两极发出略带紫色的喷流。一个新发现的“慢”磁星，一种中子星的插图。(图片鸣谢:ICRAR)

（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（罗伯特·李）：天文学家发现了一颗中子星，它具有难以置信的强大磁场，释放能量的速度比以往任何时候都慢。

新发现的天体是一种被称为磁星的中子星。这颗特殊的恒星残骸如此不同寻常的原因是，当它的兄弟姐妹以几秒到几分钟的间隔发射能量时，这颗中子星的时间表更加悠闲，以22分钟的间隔发射无线电波。

这使得这颗磁星——命名为GPM J1839-10，位于距离地球15，000光年的Scutum星座——成为迄今为止发现的周期最长的磁星。GPM J1839-10也爆发出持续时间是类似长周期磁星的五倍的辐射。

“这个非凡的物体挑战了我们对中子星和磁星的理解，它们是宇宙中最奇特和最极端的物体，”研究主要作者、澳大利亚科廷大学天文学家娜塔莎·赫尔利-沃克在一份声明中说。

像所有的中子星一样，GPM J1839-10这样的磁星是在大质量恒星到达生命尽头时产生的。随着核聚变燃料的耗尽，恒星不再能平衡自身重力的向内作用力。

这导致它们的核心坍塌，这些恒星的外层在大规模超新星爆炸中脱落。坍缩导致一个质量约为太阳质量的恒星核心坍缩到不大于12英里(19公里)直径的宽度——大约相当于地球上一个城市的大小。

这导致了物质密度如此之高的恒星残骸，如果将一汤匙的物质带到地球，其重量将达到令人难以置信的10亿吨。直径的快速减小导致新生中子星的旋转速度增加，导致它每秒钟旋转700次。所有这些都被包裹在宇宙中最强大的磁场中，比地球的磁气圈强大10万亿倍。难怪中子星和磁星被认为是奇异的。

并不是所有的磁星都发出无线电波或快速旋转。随着中子星的老化，它们失去了角动量，速度变慢，磁场减弱。这意味着较老的磁星磁场太弱，无法产生高能发射，这个阈值被称为“死亡线”

根据这项新研究背后的团队，GPM J1839-10旋转缓慢，这表明它是一颗较老的磁星，因此磁场太弱，无法产生无线电波。换句话说，它在死亡线以下，但它还活着。

“假设它是一颗磁星，这个物体应该不可能产生无线电波。但是我们看到了。赫尔利-沃克说:“我们谈论的不仅仅是无线电发射的一个小信号。“每隔22分钟，它会发出一个5分钟的无线电波长能量脉冲，它已经这样做了至少33年。无论这背后的机制是什么，都是非同寻常的。”

GPM J1839-10的存在不仅挑战了科学家对中子星的理解，还可能意味着这个挑战死亡的物体代表了一种全新的恒星残余。

参与搜寻这种极端磁星的望远镜示意图。显示几个大型射电望远镜位置的地球图(图片鸣谢:MeerKAT -鸣谢:南非射电天文台(SARAO)，Gran Telescopio Canarias -鸣谢:Daniel López/IAC，Murchison Widefield阵列-鸣谢:Marianne Annereau，巨型Metrewave射电望远镜-鸣谢:NCRA，澳大利亚SKA探路者-鸣谢:CSIRO/蜻蜓媒体，澳大利亚望远镜小型阵列-鸣谢:CSIRO，巴夏礼射电望远镜，Murriyang -鸣谢:CSIRO，甚大阵列-鸣谢:AUI/NRAO，XMM-Newton -鸣谢

GPM J1839-10是发现的第二颗“慢”磁星，前一颗磁星是由科廷大学本科生研究生泰龙·奥多尔蒂发现的。

最初，即使是第一次发现背后的团队也对他们的发现感到困惑，他们将身体描述为一个神秘的短暂物体，它会间歇性地出现和消失，并每小时发出大约三次强大的能量束。

“我们被难住了，”赫尔利-沃克解释道。“所以我们开始寻找类似的物体，以查明这是一个孤立的事件还是只是冰山一角。”

在2022年7月至9月期间，该团队使用位于西澳大利亚内陆的射电望远镜Murchison Widefield Array (MWA)搜寻天空。这次搜索找到了GPM J1839-10。

研究小组继续他们的研究，用澳大利亚的三台CSIRO(英联邦科学和工业研究组织)射电望远镜、南非的MeerKAT射电望远镜、GTC 10米望远镜和欧洲的XMM-Newton空间望远镜进行观测。

一旦Hurley-Walker和他的同事们确定了GPM J1839-10的坐标，他们就开始从世界领先的射电望远镜中搜索档案数据，看看过去是否观察到过磁星。

“它出现在印度的巨型微波射电望远镜(GMRT)的观测中，美国的甚大阵列(VLA)的观测可以追溯到1988年，”科廷大学的研究人员说。“对我来说，那是一个不可思议的时刻。当我们的望远镜第一次记录到来自这个物体的脉冲时，我才五岁，但是没有人注意到它，它在数据中隐藏了33年。

"他们错过了它，因为他们没想到会找到这样的东西。"

该团队将继续调查GPM J1839-10，试图解开它的秘密，同时继续寻找更多的慢磁星例子。

该团队的研究发表在今天(7月19日)的《自然》杂志上。