北师大：这颗29300光年的瞬变磁星，磁场高达220万亿高斯

王胜军

利用NASA费米卫星和斯威夫特宇宙飞船，北京师范大学天文学家研究了迄今为止最快的瞬变磁星SGR J1935+2154，这项新研究更多地揭示了该天体的爆发特性，其研究成果发表在《arxiv》上。磁星是具有极强磁场的中子星，比地球磁场强1千万亿倍以上，磁星中磁场的衰减，为高能电磁辐射的发射提供动力，例如，以X射线或无线电波的形式。


2014年发现的SGR J1935+2154自旋周期为3.24秒，自旋减速为14.3皮秒/秒，偶极磁场的强度约为220万亿G（高斯），这证实了它的磁特性。自从它被发现以来，经历了100多次爆发，几乎每年都会发生。由中国北京师范大学林琳率领的天文学家团队，利用费米卫星和斯威夫特宇宙飞船研究了SGRJ1935+2154，观测的重点是2014年至2016年间发生的127次短爆发。


研究从这颗c瞬变磁星上广泛搜索短暴的结果，使用贝叶斯块方法搜索SWIFT/BAT和费米/GBM数据。根据这项研究，97%观测到的爆发发生在4个活跃爆发事件中，这使得sgr j1935+2154成为迄今为止最具活跃的c磁星瞬变事件。一般说来，Prolic磁星瞬变是指在一个活动爆发事件期间发出10个以上爆发的源。天文学家们注意到，如果到SGRJ1935+2154（大约29300光年）的估计距离是正确的：


那么在爆发样本中发出的总能量uence是0.000062erg/cm^2，相当于1.5duodecillion erg。结果发现，SGRJ1935+2154的持续X射线UX值在每次爆发开始时都是温和的，其值变化了5到10倍。这比大多数瞬变磁星的值要低得多，因为它们通常显示X射线UX在激活开始时的增加在50到100之间。观察显示，2014年和2015年活跃事件中大多数爆发发生在事件的第一天，然后在随后的100d内衰减。


图示：GBM检测到SGR J1935+2154爆发的位置，磁星位置用一个带十字的橙色圆圈标出，紫色圆和红色三角形分别代表触发和非触发爆发
2016年有两次爆发始于两到三次爆发，那一年的两次爆发比2014年和2015年的爆发更亮，很快衰减到静止水平。几次爆发之间的这种联系强烈地表明，短爆发中释放的总能量加速了持续爆发的消退（持续发射的一个组成部分）。
而且本研究给出了来自SGR J1935+2154的127个爆发定时和时间积分谱分析。这些爆发是用费米伽马射线太空望远镜和斯斯威夫特天文台在2014年至2016年该震源的四次活跃事件中观测到。


这种激活频率使SGR J1935+2154成为爆发最多的瞬变磁星，发现所有检测到的突发平均持续时间比典型预期值短得多。研究用两个黑体函数、一个康普顿化模型和其他三个更简单的模型来拟合爆发时间积分谱。
来自SGRJ1935+2154的爆发表现出与其他磁星相似的光谱特性，只是康普顿化模型的幂律指数与爆发通量相关。发现爆发的持续时间和黑体温度在四个活跃期都有明显的变化，而且还发现，爆发时间历史表现出两个趋势，这两个趋势与每次爆发中持续发射的衰减有很强相关性。


博科园｜研究/来自：北京师范大学
CopyrightScience X Network/Tomasz Nowakowski/Phys
参考期刊《arxiv》
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