强大无比的“磁星”正在我们的星系中发射不稳定的无线电信号，科学家无法解释

汪雨甘捍

磁星巨大而复杂的磁场使其成为宇宙中最强的磁体。（图片来源：Shutterstock）

据美国生活科学网站（Harry Baker）：新的研究表明，一颗磁星在经历了多年的无线电静默后于2018年“醒来”，发出了奇怪、不稳定的无线电信号，科学家无法解释这些信号。这些发现表明，宇宙中最强大的磁铁比我们最初意识到的还要奇怪。

磁星是一类罕见的超致密坍缩恒星，被称为中子星，其超强磁场是地球磁场的数万亿倍。磁星很可能是由超新星产生的，但也可能是由中子星碰撞产生的。这些宇宙事件产生的能量使磁星成为迄今为止发现的旋转速度最快的天体之一。但最终，随着自转速度的减慢，它们会失去能量并转变为规则中子星。到目前为止，只探测到大约30颗磁星。

一些磁星偶尔会在其复杂磁场展开和断裂时剧烈爆炸，导致它们以X射线、伽马射线和最常见的无线电脉冲的形式向太空发射大量辐射。这些爆发可以以数百万个太阳的力量爆发，使天文学家能够发现磁星。但几年后，这些爆发减少了，快速旋转的恒星再次从视野中消失。

2018年12月，一颗名为XTE J1810-197的城市大小的磁星于2003年首次被发现，在经历了十多年的无线电静默后，由于其中一次爆发，它再次出现在天文学家面前。从那以后，这颗距离地球约8000光年的磁星继续向我们的星球发射无线电脉冲，使研究人员能够用世界上一些最大的射电望远镜监测这一天体。

在4月8日发表在《自然天文学》杂志上的两项新研究中，研究人员分析了XTE J1810-197发出的无线电脉冲，发现这些信号中有一种奇怪的“摆动”。进一步的分析表明，这些波动无法用任何已知的磁星行为来解释，这表明有一些全新的东西在起作用。



磁星最终会随着自转速度的减慢而变成规则的中子星。（图片来源：盖蒂图片社）

英国曼彻斯特大学的天体物理学家、两项新研究的合著者Patrick Weltevrede在一份声明中说：“我们的发现表明，我们可以探测到的无线电波的产生涉及到奇异的物理过程。”。但目前，该团队无法解释这些新颖的过程是什么。

最初，研究人员认为信号的摆动是“自由进动”的结果，磁星球形的轻微不对称导致其像陀螺一样摆动。然而，在XTE J1810-197重新唤醒大约三个月后，尽管信号没有，但摆动突然停止，这意味着磁星改变了形状（研究人员说，这是不太可能的）或自由进动最初不是信号的原因。



研究人员使用德国埃菲尔斯伯格望远镜（左）、英国洛弗尔望远镜（中）和澳大利亚穆里扬望远镜（右）的观测结果来研究XTE J1810-197。（图片来源：Norbert Junkes/Mike Peel/Marcus Lower）

相反，研究人员现在认为，XTE J1810-197的一个磁极附近的一个起伏等离子体区域起到了“偏振滤波器”的作用，当无线电脉冲从婴儿中子星发出时，它会使其摆动。但澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的天体物理学家、其中一项研究的主要作者Marcus Lower在声明中表示，“等离子体究竟是如何做到这一点的，还有待确定”。

研究人员现在将在其他无线电发射磁星的信号中寻找这些摆动，看看他们是否能揭开谜团。他们希望通过解决这个难题，他们将能够更好地了解中子星是如何形成的，以及物质在如此高密度下是如何表现的。

三名研究人员在《对话》上发表的一篇文章中写道：“就像猫一样，无法预测磁星接下来会做什么。”。“但随着当前和未来望远镜的升级，我们现在比以往任何时候都更准备在下一次决定醒来时突袭。”