天文学家发现拥有超强磁场的新型恒星HD 45166

天文学家发现拥有超强磁场的新型恒星HD45166HD45166是一个双星系统，距离地球约3000光年，位于摩羯星座。它的主星很大，大部分由氦组成，观测结果表明它有一些无法解释的特性。于是，天文学家利用世界各地的一系列仪器对它进行了更近距离的研究。新数据显示，这颗恒星拥有43000高斯的超强磁场--相比之下，太阳的磁场只有10高斯。这使得HD45166的主星成为迄今发现的磁性最强的大质量恒星。这项研究的第一作者托默-申纳尔（TomerShenar）说："发现一种新型天体令人兴奋。"尤其是当它一直隐藏在人们的视线中时。"这一发现不仅是一种全新的恒星，而且可能有助于解释另一种天文异常现象--具有难以置信的强磁场的中子星，即磁星。迄今为止，已经确认了几十个这样的天体，虽然它们被认为是大质量恒星坍缩时形成的，但目前还不清楚为什么只有一些天体获得了强磁场，成为磁星，而另一些则没有，成为普通的中子星。根据他们的计算，研究小组认为HD45166很可能在死亡时坍缩成一颗磁星，获得更强的磁场--深不可测的100万亿高斯。进一步的观测可能会发现其他类似的恒星似乎也是磁星的祖先，这就可以回答磁星从何而来的问题。这项研究发表在《科学》杂志上。下面的视频展示了这颗恒星的动画效果。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378697.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1378697.htm

天文学家发现新型天体：大质量磁性氦星

天文学家发现新型天体：大质量磁性氦星科学家发现了一颗恒星--HD45166，预计它将演化成一颗磁星。这颗恒星开创了大质量磁性氦星这一新类别，并为磁星的起源提供了线索，因为磁星拥有宇宙中最强大的磁场。尽管已经观测了100多年，HD45166这颗恒星的神秘性质仍然无法用传统模型轻易解释，人们对它知之甚少，只知道它是一对恒星[1]中的一颗，富含氦，质量是太阳的几倍。研究人员利用世界各地的多台望远镜，包括欧洲南方天文台（ESO）的设施发现了一颗有生命的恒星，它很可能成为一颗磁星，一种超磁死星。这段视频总结了这一发现。资料来源：ESO今天发表在《科学》（Science）杂志上的一项关于该天体的研究报告的第一作者、荷兰阿姆斯特丹大学天文学家托默-申纳尔（TomerShenar）说："这颗恒星让我有点着迷。托默和我把HD45166称作'僵尸星'，"共同作者、欧洲南方天文台（ESO）驻德国天文学家朱莉娅-博登施泰纳（JuliaBodensteiner）说。"这不仅是因为这颗恒星太独特了，还因为我开玩笑说它把Tomer变成了僵尸"。申纳尔以前研究过类似的富氦恒星，他认为磁场可以破解这个难题。事实上，众所周知，磁场会影响恒星的行为，这也可以解释为什么传统模型无法描述HD45166，它位于约3000光年外的剑鱼座。申纳尔目前在西班牙马德里的天体生物学中心工作。这幅艺术家印象图显示的是HD45166，这是一颗大质量恒星，最近发现它拥有43000高斯的强大磁场，这是迄今为止在大质量恒星中发现的最强磁场。从恒星吹出的强烈粒子风被磁场困住，将恒星包裹在气态外壳中，如图所示。天文学家认为，这颗恒星将以磁星的形式结束自己的生命，磁星是一种结构紧凑、磁性极强的恒星尸体。当HD45166在自身引力的作用下坍缩时，它的磁场将会加强，这颗恒星最终将成为一个非常紧凑的核心，其磁场约为100万亿高斯--这是宇宙中最强大的磁体类型。HD45166是双星系统的一部分。在背景中，我们可以瞥见HD45166的伴星，这是一颗普通的蓝色恒星，它的轨道距离比之前报道的要大得多。申纳尔和他的团队开始利用全球各地的多个设施对这颗恒星进行研究。主要观测是在2022年2月进行的，使用的是加法夏威夷望远镜（Canada-France-HawaiiTelescope）上的一个可以探测和测量磁场的仪器。研究小组还利用了欧洲南方天文台（ESO）位于智利拉西拉天文台（LaSillaObservatory）的光纤馈电延伸范围光学摄谱仪（FEROS）获得的关键档案数据。观测数据完成后，申纳尔请共同作者、加拿大皇家军事学院恒星磁场专家格雷格-韦德（GreggWade）研究这些数据。韦德的回答证实了申纳尔的预感："好吧，我的朋友，不管这东西是什么，它肯定是有磁性的"。申纳尔的团队发现，这颗恒星的磁场强得惊人，达到了43000高斯，使HD45166成为迄今为止发现的磁性最强的大质量恒星。"这颗氦恒星的整个表面的磁场几乎是地球磁场的10万倍，"合著者、比利时鲁汶大学天文研究所的天文学家巴勃罗-马尚解释说[见编辑]。这次观测标志着发现了第一颗大质量磁性氦星。申纳尔说："发现一种新型天体是令人兴奋的，尤其是当它一直隐藏在众目睽睽之下的时候。"这段视频展示了艺术家绘制的HD45166的动画，这是一颗最近发现的大质量恒星，它拥有43000高斯的强大磁场，是迄今为止在大质量恒星中发现的最强磁场。从恒星吹出的强烈粒子风被磁场困住，将恒星包裹在气态外壳中，如图所示。图片来源：ESO/L.卡尔卡达此外，它还为磁星的起源提供了线索，磁星是一种紧凑的死星，其磁场强度至少是HD45166的十亿倍。研究小组的计算表明，这颗恒星将以磁星的形式结束自己的生命。当它在自身引力的作用下坍缩时，它的磁场将会加强，这颗恒星最终会变成一个非常紧凑的核心，其磁场大约为100万亿高斯-宇宙中最强大的磁铁类型。申纳尔和他的研究小组还发现，HD45166的质量比以前报告的要小，大约是太阳质量的两倍，而且其恒星对的轨道距离比以前认为的要大得多。此外，他们的研究还表明，HD45166是由两颗较小的富氦恒星合并而成的。博登斯坦纳总结说："我们的发现完全重塑了我们对HD45166的认识。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377787.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377787.htm

科学家发现了一个具有固体表面的磁化死星

科学家发现了一个具有固体表面的磁化死星艺术家的印象图显示了Westerlund1.星团中的一颗磁星IXPE是美国国家航空航天局和意大利航天局之间的一项合作，它允许科学家通过测量X射线的偏振，也就是光波的振荡方向来检查太空中的X射线。该小组研究了磁星4U0142+61，它位于仙后座，距地球约13000光年。磁星是中子星-大质量恒星坍缩后的残余核心，它们在生命的最后阶段会形成超新星爆炸。与其他中子星不同，它们有一个巨大的磁场--宇宙中最强大的磁场，并发出明亮的X射线，并显示出不稳定的活动期，在短短一秒钟内释放出的能量比我们的太阳一年所释放的能量大几百万倍，这被认为是由其超强的磁场驱动的，比标准中子星强100到1000倍。研究小组发现，如果X射线穿过大气层，那么偏振光的比例要比预期的低得多。(偏振光是指晃动都在同一方向的光--也就是说，电场只以一种方式振动。大气层就像一个过滤器，只选择光的一种偏振状态）。研究小组还发现，对于能量较高的光粒子来说，与能量较低的光相比，偏振角--摆动--正好翻转了90度，这与理论模型预测的一样，如果恒星有一个固体外壳，周围有一个充满电流的外部磁层。共同第一作者、IXPE科学小组的成员SilviaZane教授（UCLMullard空间科学实验室）说。"这完全出乎意料，之前我确信会有一个大气层，而这颗恒星的气体已经达到了一个临界点，并以类似于水可能变成冰的方式变成了固体，这是该恒星难以置信的强磁场带来结果。但是，与水一样，温度也是一个因素--更热的气体将需要更强的磁场才能变成固体。下一步工作是观察具有类似磁场的更热的中子星，以研究温度和磁场之间的相互作用如何影响恒星表面的特性。"主要作者、帕多瓦大学的罗伯托-塔维纳博士说。"我们能观察到的最令人兴奋的特征是偏振方向随能量的变化，偏振角正好摆动90度。这与理论模型的预测一致，证实了磁星确实被赋予了超强的磁场。"量子理论预测，在强磁化环境中传播的光在两个方向上被极化，即平行和垂直于磁场。观察到的偏振的数量和方向带有磁场结构和中子星附近物质的物理状态的印记，提供了其他方式无法获得的信息。在高能量下，与磁场垂直偏振的光子（光的粒子）预计将占主导地位，从而导致观察到的90度偏振摆动。来自帕多瓦大学的RobertoTurolla教授，也是UCLMullard空间科学实验室的名誉教授说："低能量下的极化告诉我们，磁场很可能强大到将恒星周围的大气变成固体或液体，这种现象被称为磁凝结。"该恒星的固体外壳被认为是由离子的晶格组成的，被磁场固定在一起。原子不会是球形的，而是在磁场的方向上拉长的。磁星和其他中子星是否有大气层仍然是一个有争议的话题。然而，这篇新论文是对中子星的首次观察，其中固体外壳是一个可靠的解释。英属哥伦比亚大学（UBC）的杰里米-海尔教授补充说："同样值得注意的是，包括量子电动力学效应，正如我们在理论建模中所做的那样，得到的结果与IXPE的观测结果相一致。尽管如此，我们也在研究解释IXPE数据的替代模型，对于这些模型仍然缺乏适当的数字模拟。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337229.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337229.htm

突如其来的自旋下降事件掀开了磁星的神秘面纱

突如其来的自旋下降事件掀开了磁星的神秘面纱磁星是一种中子星，其特点是具有难以置信的强磁场。据估计，这些磁场比地球的磁场强一万亿倍，使磁星成为宇宙中最具磁性的物体之一。它们发出强烈的X射线和伽马射线，可以持续几分之一秒到几分钟，被认为是由储存在其磁场中的能量释放造成的。此外，磁星也会持续发射低水平的X射线。在接下来的几天里，这颗磁星发出了三次类似于快速射电暴的射电暴，随后是长达一个月的脉冲射电发射，尽管这颗恒星的X射线发射行为没有变化的迹象，也没有观察到强X射线暴的证据。由于自旋突变和来自磁星的无线电信号非常罕见，研究小组表示，这些事件的同步性表明了一种关联，为其起源和触发机制提供了线索。研究人员指出，靠近磁极的等离子体脱落，产生的风影响了恒星的动量和磁场，并产生了触发无线电发射所需的组合。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1344133.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1344133.htm

揭开磁星的秘密：研究人员观察、测试与计算"反差错"理论

揭开磁星的秘密：研究人员观察、测试与计算"反差错"理论这让莱斯大学的天体物理学家MatthewBaring和他的团队能够测试一个关于SGR1935+2154的不寻常的减速原因的新理论，或者说是"反差错"，这是一颗被称为磁星的高磁性中子星，由专门的轨道望远镜及时测量。在本月发表在《自然-天文学》上的一项研究中，巴林和合著者使用来自欧洲航天局X射线多镜任务（XMM-牛顿）和美国宇航局中子星内部成分探测器（NICER）的X射线数据来分析该磁星的旋转。观察表明，突然的减速可能是由该恒星表面的火山状破裂引起的，该破裂将大量粒子的"风"喷入太空。这项研究确定了这种风如何能够改变恒星的磁场，以及可能开启无线电发射的条件，这些无线电发射随后被中国的五百米口径球面望远镜（FAST）所测量。马修-巴林是莱斯大学的物理学和天文学教授"人们推测，中子星的表面可能有类似于火山的东西，"物理学和天文学教授巴林说。"我们的发现表明，情况可能是这样的，在这个场合，破裂很可能是在该星的磁极或附近。"SGR1935+2154和其他磁星是一种中子星，是在强烈引力下坍塌的死星的紧凑残骸。磁星大约有十几英里宽，密度和原子核一样大，每几秒钟旋转一次，具有宇宙中最强烈的磁场。磁星释放出强烈的辐射，包括X射线和偶尔的无线电波和伽马射线。天文学家可以从这些辐射中解读出许多关于这些不寻常的恒星的信息。例如，通过计算X射线的脉冲，物理学家可以计算出一个磁星的旋转周期，或者它进行一次完整的旋转所需的时间，就像地球在一天内所做的那样。磁星的旋转周期通常变化缓慢，需要数万年的时间来减缓每秒一次的旋转。突发事件是指旋转速度的突然增加，这往往是由恒星深处的突然转变造成的。巴林说："在大多数突发事件中，脉动周期变短，意味着恒星的旋转速度比原来快一些。教科书上的解释是，随着时间的推移，恒星的外层、磁化层变慢了，但是内部的、非磁化的核心却没有。这导致了这两个区域之间的边界上的应力积累，而一个突发事件预示着旋转能量突然从旋转较快的核心转移到旋转较慢的地壳。"磁星的突然旋转变慢是非常罕见的，天文学家只记录了三次，包括2020年10月的事件。虽然变慢可以按常规用恒星内部的变化来解释，但反过来可能无法解释。巴林的理论是基于这样的假设：它们是由恒星表面和周围空间的变化引起的。在新的论文中，他和他的合著者构建了一个火山驱动的风模型来解释2020年10月反褶皱的测量结果。该模型只使用标准的物理学，特别是角动量的变化和能量守恒，来解释旋转减速的原因。"一个强大的、大质量的粒子风从恒星上喷出几个小时，可以为旋转周期的下降建立条件。计算表明，这样的风也将有能力改变中子星外磁场的几何形状。这可能是源自于一个类似火山的形成，因为X射线脉动的一般特性很可能要求风从表面的一个局部区域发起。"他说："2020年10月事件的独特之处在于，就在事件发生的几天后，有一个来自磁星的快速无线电爆发，以及此后不久开启的脉冲式、短暂的无线电发射，我们只看到过少量的瞬时脉冲射电磁星，这是我们第一次看到一个磁星的射电开关几乎与"反差错"事件出现。"巴林认为，这种时间上的巧合表明反差错和无线电发射是由同一事件引起的，他希望对火山活动模型的额外研究将提供更多的答案。他说："风的解释提供了一条理解为什么无线电发射会开启的路径。它提供了我们以前没有的新见解"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1347161.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1347161.htm

不是黑洞：天文学家可能需要重新思考伽玛射线暴是如何形成的

不是黑洞：天文学家可能需要重新思考伽玛射线暴是如何形成的一种叫做短时GRB的GRB是在两颗中子星碰撞时产生的。这些超密集的恒星其质量相当于我们的太阳，被压缩到比一个城市还要小，在其最后时刻触发GRB之前，在时空中产生称为引力波的涟漪。到目前为止，空间科学家们基本上同意为这种高能和短暂的爆发提供动力的"引擎"必须总是来自一个新形成的黑洞。然而，由英国巴斯大学的NuriaJordana-Mitjans博士领导的一个国际天体物理学家团队的新研究正在挑战这一科学正统观念。根据该研究的发现，一些短时的GRB是由超大质量星（又称中子星残余物）的诞生引发的，而不是黑洞。Jordana-Mitjans博士说。"这样的发现很重要，因为它们证实了新生的中子星可以为一些短时间的GRB提供动力，以及伴随着它们被探测到的跨电磁波谱的明亮发射。这一发现可能为定位中子星合并提供了一种新的方法，从而在我们搜索天空中的信号时找到引力波发射器。"相互竞争的理论关于短时的GRB，人们知道的很多。它们的生命开始于两颗中子星，它们一直在螺旋式地接近，不断地加速，最后碰撞。而从坠毁地点，一个喷射性的爆炸释放出伽马射线辐射，从而形成GRB，随后是一个较长的余辉。一天后，在爆炸过程中向四面八方排出的放射性物质产生了研究人员所说的千新星。然而，在两颗中子星相撞后究竟剩下什么？是碰撞的"产物"-并因此成为赋予GRB非凡能量的动力源，一直是一个争论不休的问题。由于巴斯领导的研究发现，科学家们现在可能更接近于解决这一争论。空间科学家们在两种理论之间存在分歧。第一种理论认为，中子星合并后短暂地形成了一颗质量极大的中子星，只是这颗星随后在几分之一秒内坍缩成一个黑洞。第二种理论认为，两颗中子星会形成一颗不那么重的中子星，其寿命更长。因此，几十年来一直困扰着天体物理学家的问题是：短时的GRB是由黑洞驱动还是由长寿命的中子星诞生驱动？迄今为止，大多数天体物理学家都支持黑洞理论，认为要产生GRB，就必须让大质量的中子星几乎瞬间坍缩。电磁信号天体物理学家通过测量产生的GRB的电磁信号来了解中子星碰撞的情况。源自黑洞的信号预计会与来自中子星残余物的信号不同。在这项研究中探索的GRB（被命名为GRB180618A）的电磁信号使Jordana-Mitjans博士和她的合作者清楚地认识到，一定是中子星残余物而不是黑洞引起了这个爆发。Jordana-Mitjans博士在阐述时说："我们的观测首次突出了来自一颗幸存的中子星的多个信号，这颗中子星在最初的中子星双星死亡后至少生存了一天。"研究报告的共同作者、巴斯大学银河系外天文学教授CaroleMunDELL教授说，她在巴斯大学担任银河系外天文学的HirokoSherwin客座教授。"我们很高兴能捕捉到这个短伽马射线暴的早期光学光线--如果不使用机器人望远镜，这在很大程度上还是不可能做到的。但是当我们分析我们的数据时，惊讶地发现我们无法用GRB的标准快速坍缩黑洞模型来解释它。我们的发现为即将到来的用鲁宾天文台LSST等望远镜进行的天空调查带来了新的希望，用这些望远镜可能会发现数十万颗这样的长寿命中子星在坍缩成为黑洞之前发出的信号。"消失的余辉最初让研究人员感到困惑的是，GRB180618A之后的余辉的光学光线在短短35分钟后就消失了。进一步的分析表明，由于某种持续的能量来源从后面推动它，导致负责如此短暂发射的物质正在以接近光速的速度膨胀。"我们的发现为即将到来的用鲁宾天文台LSST等望远镜进行的天空调查带来了新的希望，用这些望远镜我们可能会发现数十万颗这样的长寿命中子星在坍缩成为黑洞之前发出的信号。"更令人惊讶的是，这种发射有一个新生的、快速旋转的和高度磁化的中子星的印记，称为毫秒级磁星。研究小组发现，GRB180618A之后的磁星在放慢速度的同时，正在重新加热撞击后的剩余物质。在GRB180618A中，磁星驱动的光学发射比经典千新星的预期亮度要高一千倍。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338209.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1338209.htm