宇宙中最強的磁體是什麼?我們找到了答案

2020-12-04 天文在線

本文參加百家號 #科學了不起# 天文航天系列徵文賽。

據發現,磁星產生了宇宙中最強的磁場。現在我們也許已經了解它們是如何產生的。

一項研究用大型複雜的計算機模擬表明,兩顆恆星碰撞會產生具有超強磁場的大質量恆星。如果這些恆星以超新星的形式爆發,最終就有可能變成一顆特殊的中子星-磁星。

圖片來源:bokeyuan

這並不是一套全新的理論。但是現在我們通過計算機模擬心宿三的形成,找到了強有力的證據來佐證它。心宿三是一顆距離地球約500光年,質量約為太陽15倍的磁星。

馬克斯·普朗克學會計算中心的塞巴斯蒂安·奧爾曼(Sebastian Ohlmann)博士指出,「直到現在,我們還不能驗證這個假設,因為缺少必要的計算工具。」

先前已經有結果表明,心宿三極有可能是恆星合併的產物,因此研究人員使用了AREPO這一高度動態的仿真代碼將心宿三作為了首要研究對象。

圖片來源:tech.該圖像是軌道平面的剖面圖,其中的填色代表了磁場的強度,而淺色的剖面線則反映了磁場線的方向。

AREPO通過對數據的處理發現,兩顆恆星合併過程中的強烈動蕩會產生強烈的磁場,這種強烈的磁場我們在類似於心宿三的恆星周圍有觀測到過。

圖片來源:weibo

科學家們認為,這些大質量恆星在以超新星的形式爆發時最終會形成磁星。然而天文學家們很難觀測到磁星,因為大多數情況下他們所產生的磁場能量僅持續幾個小時,而後能量消失殆盡。

海德堡理論研究所的弗雷德裡希·勒普克(Friedrich Ropke)說:「磁星被認為是宇宙中磁場最強的天體,比人類產生的最強磁場強1億倍。」

恆星的合併相對頻繁。科學家認為,銀河系中約有10%的質量恆星是這種過程的產物,這與磁性大質量恆星的發生率非常吻合。

圖片來源:tech

雙星系統中大質量磁星的罕見誕生表明恆星中發生了某種合併,這也進一步驗證了上述假設。

經過漫長的研究探索,科學家們在1947年已經發現某些大質量的恆星表面會產生大規模的磁場,但迄今為止它們的起源仍然是個謎。類似於太陽的小恆星,他們周圍的磁場反而容易解釋。

毫無疑問,關於這些大質量磁星以及由此衍生而來的高強磁陀星,我們要探尋的遠遠不止於此。

磁星是中子星的一種,它們擁有極強的磁場,透過其產生的衰減,使之能源源不絕地釋出高能量電磁輻射,以X射線及伽瑪射線為主。磁星的理論於1992年由科學家羅伯特·鄧肯(Robert Duncan)及克裡斯託佛·湯普森(Christopher Thompson)首先提出,但1979年3月5日發現了第一次有記錄的伽馬射線爆發,當時人們認為這是從一顆磁星發出的。在其後幾十年間,這個假設得到廣泛接納,去解釋軟伽瑪射線復發源(soft gamma repeater)及不規則X射線脈衝星(anomalous X-ray pulsar)等可觀測天體。

圖片來源:tieba

和其他中子星一樣,磁星的直徑約為20Km,質量是太陽的2-3倍。它們的內部密度非常大,一小勺磁星的物質就有10億噸重。磁星與其他中子星的區別在於它有更強的磁場和相對更快的旋轉速度。大多數中子星每一到十秒旋轉一次,而磁星每不到一秒旋轉一次。磁星的磁場產生非常強的X射線和伽瑪射線爆發。磁星的有效壽命很短。它們的強磁場在大約10000年後衰減,此後活性和強X射線發射停止。鑑於我們目前觀測到的磁星數量,可以推測銀河系中不活躍的磁星數量大概是3000萬餘顆甚至更多。

圖片來源:微博

相關知識

磁星(英語:Magnetar)是中子星的一種,它們均擁有極強的磁場,透過其產生的衰變,使之能不斷地釋出高能量電磁輻射,以X射線及伽瑪射線為主。磁星的理論於1992年由科學家羅伯特·鄧肯(Robert Duncan)及克裡斯託佛·湯普森(Christopher Thompson)首先提出,在其後幾年間,這個假設得到廣泛接納,去解釋軟伽瑪射線復發源(soft gamma repeater)及不規則X射線脈衝星(anomalous X-ray pulsar)等可觀測天體。

圖解:畫家筆下的磁星想像圖

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. DAVID NIELD- Puff-泡芙小姐

如有相關內容侵權,請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處

相關焦點

  • 超級強大的磁鐵可以吸走血液中的鐵嗎?宇宙中最強磁體是什麼?
    還有,我們是否可以製造出一種足夠強有力的磁鐵,以至於可以將身體中的每一個原子撕碎呢?但我們的身體並沒有什麼問題,這是不是說明磁鐵無法吸引血液中的鐵?不是這樣的,也有可能是磁力(場)太弱。但地球上最強的磁場並不是自然界中的哪種磁鐵產生的,而是「人造磁體」——電磁鐵產生的。我們知道,運動的電荷可以產生磁場,電荷的數量和帶電量越多(即電流越強),產生的磁場也越強。
  • 宇宙最強的磁體有多強?它們是怎麼產生的?
    磁場看不見摸不著,然而它在宇宙中無處不在。地球有地磁場,它是由地球核心所蘊含的巨量的磁性材料產生的;太陽有太陽磁場,將太陽籠罩在一個磁力線形成的包絡結構當中,它是由太陽自身的循環對流活動維持的。還有一些比太陽質量大得多的恆星,它們的成員當中大約有十分之一,其周圍籠罩著強大的磁場。
  • 比人類產生的最強磁場強1億倍,宇宙中最強磁體「磁星」怎麼來的?
    一些中子星如何成為宇宙中最強的磁鐵?一個德英天體物理學家小組已經找到了一個可能的答案,來回答磁星是如何形成的。科學家們使用大型計算機模擬來演示兩顆恆星的合併,是如何產生強磁場的。如果這樣的恆星在超新星中爆炸,就會產生磁星。來自海德堡大學,馬克斯普朗克學會,海德堡理論研究所和牛津大學的科學家參與了這項研究,其研究結果發表在《自然》上。
  • 磁星,比人類產生的最強磁場還強1億倍,宇宙最強磁體
    一些中子星如何成為宇宙中最強的磁鐵?一個德英天體物理學家小組已經找到了一個可能的答案,來回答磁星是如何形成的。科學家們使用大型計算機模擬來演示兩顆恆星的合併,是如何產生強磁場的。如果這樣的恆星在超新星中爆炸,就會產生磁星。
  • 比人類產生的最強磁場強1億倍,宇宙最強磁體「磁星」怎麼來的?
    博科園:本文為天體物理學類一些中子星如何成為宇宙中最強的磁鐵一個德英天體物理學家小組已經找到了一個可能的答案,來回答磁星是如何形成的。科學家們使用大型計算機模擬來演示兩顆恆星的合併,是如何產生強磁場的。如果這樣的恆星在超新星中爆炸,就會產生磁星。來自海德堡大學,馬克斯普朗克學會,海德堡理論研究所和牛津大學的科學家參與了這項研究,其研究結果發表在《自然》上。宇宙被磁場纏繞在一起,例如,太陽有一個包絡,其中對流不斷地產生磁場。
  • 在已知的宇宙中,最危險的東西是什麼?
    2004年12月27日,地球曾遭遇巨型「耀斑」的襲擊,它源於一場爆炸,一場宇宙電磁的爆炸。各種衛星的測量儀器在沒有測出實際數據的情況下均已爆表。在地球背後,發現了明顯被月亮反射的輻射。是什麼發生了爆炸?發生了什麼呢?事實證明,這是一個僅在0.2秒就能發出相當於太陽在50萬年釋放能量總和的物體——一顆磁星。
  • 宇宙中最強的磁鐵是那塊?
    我們人體內也含有鐵,鐵在人體中最重要的就是有補血的功能,鐵能形成血紅素,而血紅素在人體中主要起著為供氧的作用,它能夠攜帶氧氣,供應給人體的各個細胞和器官,讓人的身體的各個部位都能正常遠轉,當然還有提高免疫力等作用。
  • 宇宙最強磁場——磁星的死神之力
    2004年12月27日,地球曾遭遇巨型「耀斑」的襲擊,它源於一場爆炸,一場宇宙電磁的爆炸。各種衛星的測量儀器在沒有測出實際數據的情況下均已爆表。在地球背後,發現了明顯被月亮反射的輻射。是什麼發生了爆炸?發生了什麼呢?事實證明,這是一個僅在0.2秒就能發出相當於太陽在50萬年釋放能量總和的物體——一顆磁星。
  • 宇宙真的是無窮大嗎?科學家提出的這個理論可以幫助我們找到答案
    我們之所以認為宇宙是無窮大的,歸根結底,其原因是來自於一個悖論,即:任何一片區域都應該會有一個盡頭,而任何一片區域的盡頭之外都應該有另一片區域存在。宇宙的盡頭是什麼?如果宇宙真有盡頭,那麼在宇宙盡頭之外又是什麼?
  • 《最強蝸牛》文鬥答案一覽 想知道華夏神域文鬥答案是什麼戳這裡
    《最強蝸牛》文鬥答案一覽 想知道華夏神域文鬥答案是什麼戳這裡時間:2020-11-27 14:15   來源:遊俠網   責任編輯:沫朵 川北在線核心提示:原標題:《最強蝸牛》文鬥答案一覽 想知道華夏神域文鬥答案是什麼戳這裡 最強蝸牛華夏神域文鬥答案是什麼?
  • 誰是漫威宇宙中最強的正派和最強的惡棍?
    漫威漫畫中所涉及的故事和平行宇宙中邪惡的體面是非常不同的,所以在下面的分析中,我將分別分析漫威電影和漫畫宇宙中的人物,請往下看。最後一個體面的人是誰 電影宇宙中最強的惡棍:當談到最強的惡棍時,人們可能會想到這個想法的想法,即在複雜的三個人中殺死一個惡霸的想法已經帶走了六個無限的寶石,而不是抹殺了半個宇宙的存在,但這是一個神話,真正的漫威電影宇宙中最強的惡棍是DOMAMM。
  • 最強蝸牛華夏神域答題答案:宇宙的年齡有多少年? 披頭土樂隊哪個...
    最強蝸牛華夏神域文鬥測試的答案還有很多小夥伴都不知道,小編現在就給大家分享一下華夏神域答題的答案,一起來看看吧,希望對大家有所幫助。  最強蝸牛華夏神域答題答案一覽一、答案一覽  1.著名的  披頭土樂隊,來自哪個國家?
  • 《龍族幻想》最強大腦答案是什麼 最強大腦答案大全
    導 讀 龍族幻想最強大腦答案大全是小編為您推薦的龍族幻想相關文章,喜歡的朋友快來看看把!
  • 最強蝸牛華夏神域答題答案:宇宙的年齡有多少年?披頭土樂隊哪個國家?
    最強蝸牛華夏神域文鬥測試的答案還有很多小夥伴都不知道,小編現在就給大家分享一下華夏神域答題的答案,一起來看看吧,希望對大家有所幫助。最強蝸牛華夏神域答題答案一覽一、答案一覽1.著名的披頭土樂隊,來自哪個國家?英國2.迄今為止,宇宙的年齡有多少年?
  • 宇宙外面是什麼?科學家終於找到了答案!
    同學們還不過癮,讓東升時評(微信公眾號:dssp99)多寫一些科普類的文章以饗讀者,愛好時政新聞的大家們對科學的熱情令人始料不及,這也正說明我們的國家處在一個冉冉升起的、鮮活的、積極向上的年代。廢話不多說,這篇文章就講講宇宙外面是什麼。 宇宙外面又是什麼?這個問題恐怕99%的人都回答不了。
  • 最強奧特曼是諾亞,最強宇宙人是安培拉星人,最強的怪獸又是誰?
    有網友認為,宇宙最強的奧特曼是諾亞,最強的宇宙人則是安培拉星人,那麼你可知道最厲害的怪獸又是誰呢?可不是黑暗扎基、貝利亞這幾位。其實戰鬥力強的奧特曼也有不少人,但是要分出個你強我弱來確實不容易。大家回想一下,在沒有神秘四奧特這個概念之前,不少的奧特戰士都被推上了最強戰士的寶座,比如說迪迦、賽羅、歐布甚至捷德。不過到了現在,公認的最強奧特曼應該就是諾亞了吧?除了他之外還有誰敢出來表示不服呢?既然最強的奧特曼是諾亞,那最強的怪獸是不是黑暗扎基呢?答案是否定的,扎基還真排不上號。其實大家發現沒有,奧特曼裡的宇宙人實力都很強,高手也是如雲朵一般數不勝數。
  • 人類是宇宙中最強的智慧生命嗎?在它們面前,我們連螻蟻都不算
    作者:勵生不知道有沒有人在生活中做過調查,當你去問朋友,相不相信有外星人存在,大部分人給出的答案都是不相信,甚至有人會認為,人類是宇宙中唯一的文明,是目前最強的智慧生命。這句話中的意思是:既然在宇宙中已經存在其餘高級生命,那為什麼到現在都沒看到它們的飛行器或者是電磁信號呢?是呀,如果外星文明真的存在,那麼即使它們再會隱藏,也會露出馬腳,因此,外星文明很有可能並不存在。或許就是因為這個原因,所以,大部分的人都認為外星文明不存在,因此,即使認為人類是宇宙中最強的智慧生命也覺得正常。
  • 最強蝸牛華夏神域文鬥答案是什麼?華夏神域文鬥標準答案一覽[多圖]
    最強蝸牛華夏神域文鬥題目的答案是什麼?最強蝸牛如何開啟文鬥?最強蝸牛不僅要戰鬥力強還要知道天下知識更要會腦筋急轉彎。文鬥有些題目簡單有些題目容易,總體來說就是考一考大家。這一期的答案已經為大家準備了好了,還沒有答題的朋友快來看看吧!
  • 堪稱宇宙「萬磁王」!我國慧眼衛星發現最強磁體,高達十億特斯拉
    美國佛羅裡達州立大學的美國國家高磁場實驗室創造出最強的持續磁場為45特斯拉,日本大阪大學科學家們在實驗室中創造出瞬間最強磁場的紀錄為80特斯拉。300倍,但是宇宙中磁場最強的星體是磁星,它在本質上屬於中子星中的脈衝星,它們才是掌控磁場的「萬磁王(漫威動畫中的磁場駕馭者,可操控一切金屬)」,其磁場強度可達1~1013億特斯拉,比太陽這樣的恆星的磁場大多了。
  • 美國新超導磁體再次打破世界紀錄,「32T」成就史上最強電磁鐵
    就在12月8號,該團隊用他們的最新項目——被命名為32T的超導磁體,再次創造了一個世界紀錄,重新奪回了曾在2014年8月失去的「世界上最強的電磁鐵」的名譽。在他們實驗室旗下、位於Tallahassee的工廠裡製造出了能形成磁感應強度達32特斯拉的新型超導磁體,比前一個創下記錄的磁體強大了近33%,因此這個新磁體有了「32T」的暱稱。