首次在我们自己的银河系中发现神秘的重复无线电爆炸

在此图中，一个强大的X射线爆发是从一个磁星爆发的-一种被称为中子星的恒星残余物的超磁化形式。在4月28日检测到的一次无线电爆炸中，发生在名为SGR 1935的磁星上的类似爆炸中。

这是在我们自己的星系中首次发现这些神秘的，重复的无线电脉冲中的一个，并且是首次识别出引起该事件的物体。

4月28日，被称为磁星的超磁化恒星残留物炸毁了X射线和无线电信号的混合信号，这是以前从未观察到的。爆发包括银河系中有史以来第一个快速射电爆发（FRB），表明磁星可以产生这些神秘而强大的射电爆炸，以前只有在其他星系中才能见到。

加州理工学院天体物理学博士生克里斯·波切内克（Chris Bochenek）表示：“在这次活动发生之前，各种各样的情况都可以解释FRB的起源。”“尽管未来FRB的故事可能还会有令人激动的转折，但对我而言，我认为可以公平地说，大多数FRB都是由磁星产生的，除非另有证明。”

磁星是一种隔离的中子星，是一颗被压碎的，城市大小的恒星，其质量比太阳大许多倍。磁石如此特别的原因在于其强大的磁场。这个磁场可以比冰箱磁铁强10万亿倍，比典型的中子星强1000倍。这代表了一个巨大的能量库，天文学家怀疑它为磁石爆发提供了动力。

同步脉冲的X射线部分是由包括NASA的Wind任务在内的几颗卫星检测到的。

无线电成分是由加拿大氢强度测绘实验（CHIME）发现的，这是位于不列颠哥伦比亚省Dominion射电天文台的射电望远镜，由蒙特利尔的麦吉尔大学，不列颠哥伦比亚大学和多伦多大学领导。

该鸟瞰图显示了加拿大氢强度测绘实验（CHIME），这是位于不列颠哥伦比亚省Dominion射电天文台的射电望远镜。

NASA资助的一项名为“瞬时天文无线电发射调查2（STARE2）”的项目也检测到了CHIME看到的无线电脉冲。STARE 2由加利福尼亚州和犹他州的三个探测器组成，由加州理工学院和南加州的NASA喷气推进实验室操作，由Bochenek，加州理工学院的Shri Kulkarni和日本警察学院的Konstantin Belov领导。他们确定爆炸的能量可与FRB媲美。

到这些爆发发生时，天文学家已经监视了其来源超过半天。

4月27日晚，美国国家航空航天局的尼尔·盖勒斯·斯威夫特天文台发现了位于Vulpecula星座的名为SGR 1935 + 2154（简称SGR 1935）的磁星的新一轮活动。这是该物体迄今为止最多产的爆发-一阵急速X射线爆发，每次持续不到一秒钟。这场长达数小时的风暴在不同时间被斯威夫特，美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜和美国宇航局的中子星内部成分探测器（NICER）（安装在国际空间站的X射线望远镜）收起。

加利福尼亚莫哈韦沙漠中的戈德斯通深空通信中心展示了组成瞬态天文无线电发射2（STARE2）阵列的三个无线电探测器之一。其他探测器分别位于加利福尼亚的Big Pine和犹他州的Delta。

风暴平息后约13个小时，当Swift，Fermi和NICER看不到磁层时，爆发了一次特殊的X射线爆炸。欧洲航天局的INTEGRAL任务，中国国家航天局的慧眼X射线卫星和俄罗斯的Konus风仪器都看到了爆炸。当半秒长的X射线爆发时，CHIME和STARE2探测到了仅持续千分之一秒的无线电爆发。

多伦多大学邓拉普天文学与天体物理研究所研究员，CHIME / FRB成员保罗·斯科尔斯合作。“我们已经研究了银河系中的磁星数十年，而FRB是一种银河系外现象，其起源一直是个谜。该事件表明这两种现象很可能是相关的。”

CHIME / FRB协作组织和STARE2团队的论文于11月4日发表在《自然》杂志上。

SGR 1935的距离仍然不明确，估计范围为14,000到41,000光年。假设它位于该范围的近端，同时爆发的X射线部分所携带的能量与我们的太阳在一个月内产生的能量一样多。有趣的是，它的强度不如磁星风暴爆发中的一些耀斑。

华盛顿乔治华盛顿大学的研究员，两篇论文的主要作者乔治·尤尼斯说：“在风暴期间，NICER和费米所见的突发与频谱上的无线电爆炸相比，频谱特征明显不同。”风暴，目前正在接受同行审查。“我们将这种差异归因于恒星表面X射线耀斑的位置，与FRB相关的爆发很可能发生在磁极处或附近。这可能是了解异常无线电信号来源的关键。”

SGR 1935的无线电爆发比我们银河系中的任何电磁波产生的无线电爆发都要亮数千倍。如果此事件发生在另一个星系中，则与观察到的一些较弱的FRB并没有区别。

此外，无线电脉冲是在X射线爆发期间到达的，这是FRB从未有过的发现。综上所述，这些观测结果强烈表明，SGR 1935产生了与FRB相当的银河系，这意味着其他星系中的磁星可能至少会产生其中一些信号。

为了证明磁连接的牢固性，研究人员理想地希望在我们银河系之外找到一个与来自同一源的X射线爆发相吻合的FRB。这种组合可能仅适用于附近的星系，这就是CHIME，STARE2和NASA的高能卫星将继续监视天空的原因。

阅读更多天文学家可以从银河系附近相对较近的地方检测到短而强烈的无线电爆发，以获取更多有关本研究的信息。

参考：

CHIME / FRB合作组织于2020年11月4日在Nature.DOI上发表的论文“银河系磁星发出的明亮的毫秒级无线电爆发”。
10.1038 / s41586-020-2863-y

Nature.DOI：C。D. Bochenek，V。Ravi，K。V. Belov，G。Hallinan，J。Kocz，S。R. Kulkarni和D. L. McKenna撰写的“与银河系磁星相关的快速无线电爆发”，自然。DOI：
10.1038 / s41586-020-2872-x