北師大:這顆29300光年外的瞬變磁星,磁場強度高達220萬億高斯!

2020-12-08 騰訊網

利用美國宇航局費米衛星和斯威夫特宇宙飛船，北京師範大學天文學家研究了迄今為止最快的瞬變磁星SGR J1935+2154，這項新研究更多地揭示了該天體的爆發特性，其研究成果發表在《arxiv》上。磁星是具有極強磁場的中子星，比地球磁場強1千萬億倍以上，磁星中磁場的衰減，為高能電磁輻射的發射提供動力，例如，以X射線或無線電波的形式。

2014年發現的SGR J1935+2154自旋周期為3.24秒，自旋減速為14.3皮秒/秒，偶極磁場的強度約為220萬億G（高斯），這證實了它的磁特性。自從它被發現以來，經歷了100多次爆發，幾乎每年都會發生。由中國北京師範大學林琳率領的天文學家團隊，利用費米衛星和斯威夫特宇宙飛船研究了SGRJ1935+2154，觀測的重點是2014年至2016年間發生的127次短爆發。

研究從這顆 c瞬變磁星上廣泛搜索短暴的結果，使用貝葉斯塊方法搜索SWIFT/BAT和費米/GBM數據。根據這項研究，97%觀測到的爆發發生在4個活躍爆發事件中，這使得sgr j1935+2154成為迄今為止最具活躍的 c磁星瞬變事件。一般說來，Proli c磁星瞬變是指在一個活動爆發事件期間發出10個以上爆發的源。天文學家們注意到，如果到SGRJ1935+2154（大約29300光年）的估計距離是正確的：

那麼在爆發樣本中發出的總能量 uence是0.000062erg/cm^2，相當於1.5duodecillion erg。結果發現，SGRJ1935+2154的持續X射線 UX值在每次爆發開始時都是溫和的，其值變化了5到10倍。這比大多數瞬變磁星的值要低得多，因為它們通常顯示X射線 UX在激活開始時的增加在50到100之間。觀察顯示，2014年和2015年活躍事件中大多數爆發發生在事件的 第一天，然後在隨後的100d內衰減。

圖示：GBM檢測到SGR J1935+2154爆發的位置，磁星位置用一個帶十字的橙色圓圈標出，紫色圓和紅色三角形分別代表觸發和非觸發爆發

2016年有兩次爆發始於兩到三次爆發，那一年的兩次爆發比2014年和2015年的爆發更亮，很快衰減到靜止水平。幾次爆發之間的這種聯繫強烈地表明，短爆發中釋放的總能量加速了持續爆發的消退（持續發射的一個組成部分）。

而且本研究給出了來自SGR J1935+2154的127個爆發定時和時間積分譜分析。這些爆發是用費米伽馬射線太空望遠鏡和斯斯威夫特天文臺在2014年至2016年該震源的四次活躍事件中觀測到。

這種激活頻率使SGR J1935+2154成為爆發最多的瞬變磁星，發現所有檢測到的突發平均持續時間比典型預期值短得多。研究用兩個黑體函數、一個康普頓化模型和其他三個更簡單的模型來擬合爆發時間積分譜。

來自SGRJ1935+2154的爆發表現出與其他磁星相似的光譜特性，只是康普頓化模型的冪律指數與爆發通量相關。發現爆發的持續時間和黑體溫度在四個活躍期都有明顯的變化，而且還發現，爆發時間歷史表現出兩個趨勢，這兩個趨勢與每次爆發中持續發射的衰減有很強相關性。

博科園｜研究/來自：北京師範大學

Copyright Science X Network/Tomasz Nowakowski/Phys

參考期刊《arxiv》

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