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天文学家发现超新星残余中的年轻磁星,可能是有史以来发现的最慢的脉冲星

1970-01-01 作者:admin   |   浏览(7)

天文学家可能已经检测到迄今为止最慢的旋转中子星。该物体位于RCW 103超新星遗迹的中间,距地球约10,700光年。当其他中子星每分钟旋转多次时,该物体每6.5小时只旋转一次。 / em

天文学家利用美国国家航空航天局的钱德拉X射线天文台和其他X射线天文台,发现了可能是最极端的脉冲星或旋转中子星之一发现的证据。该源展现出高度磁化的中子星或磁星的特性,但其推断的旋转周期比曾经观察到的任何脉冲星长数千倍。

数十年来,天文学家已经知道,RCW 103中心有一个致密的紧凑源,距离地球约9000光年,是超新星爆发的遗迹。该复合图像显示RCW 103及其中心源,正式名称为1E 161348-5055(简称1E 1613),由Chandra检测到的三个X射线光谱带。在这张图片中,来自钱德拉的最低能量X射线是红色的,中频带是绿色的,最高能量的X射线是蓝色的。 RCW 103中间的亮蓝色X射线源为1E 1613.X射线数据与数字化天空测量的光学图像相结合。

观测者先前已经同意1E 1613是一颗中子星,这颗超新星产生的密度极高的恒星产生RCW 103.然而,光源的X射线亮度经常变化,周期约为六个半小时,提出了一个谜题。所有提出的模型都有解释这种缓慢周期性的问题,但主要思想是由于不明原因的减速机制而旋转得非常缓慢的旋转中子星,或者是带有正常恒星的轨道上快速旋转的中子星在二进制系统中。

2016年6月22日,美国宇航局斯威夫特望远镜上的一台仪器捕获了1E 1613发射的短时间X射线。斯威夫特侦测引起了天文学家的注意,因为震源在毫秒级的时间尺度上表现出剧烈而极快的波动,类似于其他已知的磁控管。这些奇特的物体拥有宇宙中最强大的磁场 - 在太阳上观测到的时间 - 可以以巨大的能量爆发。

为了进一步调查,阿姆斯特丹大学的Nanda Rea领导的一个天文学家小组迅速询问了另外两个轨道望远镜 - 美国宇航局的钱德拉X射线天文台和核能谱望远镜阵列,或者NuSTAR--以跟踪观测。

这三台高能望远镜的新数据以及Chandra,Swift和ESA的XMM-Newton的档案数据证实,1E 1613具有磁星的特性,使其只有30个已知。这些性质包括不同能量产生的X射线的相对数量以及2016年爆发后中子星冷却的方式以及1999年出现的另一爆发。二元解释被认为不太可能,因为新数据显示周期性变化的强度在X射线与X射线的能量和随着时间的戏剧性变化。但是,这种行为对于磁星来说是典型的。

但是慢速旋转的奥秘依然存在。源每24,000秒(6.67小时)旋转一次,比迄今为止已知的最慢的磁体慢得多,其每10秒钟旋转一次。这将使它成为有史以来检测速度最慢的旋转中子星

天文学家预计,一颗中子星在超新星爆炸出生后会迅速旋转,随着时间的流逝,它会随着时间的流逝而减速。然而,研究人员估计RCW 103内的磁星大约有2000年的历史,这是不足以通过常规手段使脉冲星减速到24,000秒的时间。

虽然目前仍不清楚为什么1E 1613旋转得如此缓慢,科学家确实有一些想法。一个主要的情况是爆炸恒星中的碎片已经退回到旋转中子星周围的磁场线上,导致它随着时间的推移更慢地旋转。目前正在研究其他非常慢的旋转磁化器,以更详细地研究这一想法。

另一组由意大利巴勒莫国家天体物理学研究所(INAF)的Antonino D'Aì领导,使用Swift在X射线中监测1E1613,并在近红外和可见光下使用欧洲2.2米望远镜监测在智利拉西拉南部天文台寻找X射线爆炸的低能量对应物。他们还得出结论,1E 1613是一个旋转周期非常缓慢的磁星。

描述雷纳团队发现的论文刊登在2016年9月2日的“天体物理学报”上,可在线查阅。该论文的作者是阿姆斯特丹大学阿姆斯特丹大学Nanda Rea和西班牙IEEC-CSIC,阿姆斯特丹大学A. Borghese,阿姆斯特丹大学P. Esposito,阿姆斯特丹大学F. Coti Zelati(阿姆斯特丹大学, INAF,Insubria),M. Bachetti(INAF),GL以色列(INAF),A. De Luca(INA​​F)。

描述D'Aì团队发现的论文已被皇家天文学会每月通告接受发表。

PDF研究副本:证据1E 161348-5055在RCW 103中

来源:钱德拉X射线天文台