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    磁星与快速射电暴~

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    • 中国天眼的一个“新发现”,足以终结天文界持续多年的一场争论

      宇宙神秘莫测,到目前为止,人类对它的认识就像大海中的一滴一样,自从天文学问世后,天文领域里无科学家前赴后继地研究着宇宙,但是仍然有很多谜团没有揭开,例如关于磁星快速射电暴

       

      磁星

      磁星与快速射电暴~

       

      磁星(Magnal Star)是宇宙中磁化程度很高的天体之一,它属于中子星,具有很强的磁场,科学界现在认为磁星就是由两颗中子星互相吸引并吞噬而最终形成的一个新天体,新天体若质量大于中子星则成为黑洞或在成为黑洞前形成磁星。

       

      磁星研究假说最早由罗伯特在20世纪提出。他在对大量观测数据进行分析之后发现,磁星的存在并不意味着有足够高的高能粒子能够轰击其周围物质。他把这一现象称之为“磁星爆炸”。他说磁星能够通过自身磁场衰减运动来释放以X射线和伽马射线为主的高能电子辐射,这一假说首次解释了伽马射线与X射线在宇宙中的成因。

       

      伽马射线暴

       

      磁星与快速射电暴~

      当时无法证明有磁星,更无法提供快速射电暴资料,直到2019年薛永泉和他带领的中美合作科研团队在数据分析后发现了一种奇特的X射线,他们将其视为66亿年外的磁星。

       

      而对于磁星,学界主流看法认为中子星若其温度与磁场能够相互结合,则其磁场将放大1000倍,这就是磁星名称的来历。

       

       

      但天文学界还存在着另一个问题,即快速射电暴与磁星之间的联系,天文学界对这一问题一直存在着争议,直到中国天眼观测有了新的发现才结束了这一争议,下面我们就详细介绍一下这是怎么一回事。

       

      何谓快速射电暴

      磁星与快速射电暴~

       

      快速射电暴(Flow Electronic Electric Dission,简称F暴)是一种在宇宙范围内持续很短而又不知出处的短闪光现象,其主要原因是射电波在可能仅几毫微秒内瞬间喷发,但它可以喷发太阳在数十万年内放出的能量。 这种事件在天文学上称为“大爆炸”,因为它发生于宇宙空间,所以也被叫做“黑洞”.在20世纪70年代,科学家们发现了快照。 2001年时,人们曾对快速射电暴这种宇宙现象进行过观测,但因当时的技术手段而未能引起人们的关注与研究。

       

      快速射电暴

      直到2013年天文学界随着观测技术的发展才最终证实了这一现象,并且把它取名为FRB, 2017年FRB成功寻找到它的宇宙定位,目前已观测到上百次快速射电暴(FRB).通过分析这些资料,它们发现快速射电暴大多发生在磁场力度非常大的地区,可能源于最近一颗超新星恒星演化星云时的射线。

       

      那么,磁星是否也会参与到快速射电暴中呢?

       

      快速射电暴究竟从何而来? 为什么会出现这种现象?在过去几年里,这个难题一直没有得到解决。现在,美国国家天文台公布了一个最新发现:来自银河系中心的巨大黑洞!这是什么天体?有多大大小? 这是如何发生的呢? 伴随着研究的不断深入以及观察到的数量越来越多,科学家们纠缠在了一起。

       

      望远镜的综合性能差、成本高、体积大以及存储数据少等原因使得人们对圆偏振在快速射电暴中的应用产生了浓厚的兴趣。

       

      偏振就是电磁波在传播方向上形成一个垂直度的振动,线偏振和圆偏振对望远镜的灵敏度来说是必不可少的,但是在那个时代,技术亚远不可能达到,根本无法回答快速射电暴问题。

       

      偏振

      磁星与快速射电暴~

      人们对快速射电暴形成的原因存在着争论,天文学界在当时存在着两个理论假设,其中一些科学家认为快速射电暴起源于磁星磁层,而在当时另一些人则认为它是由天体爆炸过程中产生的激波相互作用而成。

       

      在辩论过程中,科学家们也渐渐有了一定的研究结果,例如《物理评论快报》2015年刊登的《爱因斯坦等效原理》一文,其中谈到如何用快速射电暴论证相对论中的弱等效原理假说。

       

      但对科学家而言,最重要的是要回答这两个问题,并希望能给它们一个非常令人信服的答案。 因为他们知道自己已经在科学上取得了巨大的突破,所以才会去寻求一个答案。但是如果要想得出一个令人信服的结论,那就需要付出艰苦的努力。这个过程是漫长的。 大约持续了10多年的争议才以2019年中国天眼观察到最新一次快速射电暴而告终。

      磁星与快速射电暴~

       

       @郭巴拉 

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