航天器在附近的星系中检测到巨型耀斑

将磁铁本地化为NGC 253的中央部分（红色盒子），一个距离地球约1140万光年的明亮星系。这是对于在我们的星系外面距离的磁石最精确的位置。美国航空航天局的任务凭借去年4月的短伽玛射线爆发，钉住了该地点。

除了黑洞外，磁石可能是宇宙中最极端的星星。直径小于曼哈顿的长度，它们比我们的阳光更大，挥动任何已知物体的最大磁场 - 比冰箱磁铁更强的大于10万亿倍 - 每隔几秒钟旋转它们的轴上。

一种类型的中子星 - 超新星爆炸 - 磁场的残余物如此高磁化，即磁场中的甚至适度的扰动也会导致散发数周或数月的X射线的爆发。

这些异国情调，紧凑的星星也被认为是某些类型的短伽马射线爆发（GRBS）的来源：明亮的闪烁的高度充满活力的辐射，令人困惑的天文学家，因为它们在20世纪70年代首次检测到。在银河系中检测到这些巨型磁铁耀斑中的几个。但是因为它们如此强烈的是，它们使探测器饱和，并且银河内的观察由灰尘遮挡，加州大学伯克利大学的太空科学家凯文·赫尔利以及国际天文学家的国际团队一直在寻找我们在外面的星系中的同样的耀斑拥有更清晰的视图。

45年的努力正在偿还。去年4月15日开始的短伽玛射线爆发出来自1140万光年，距离Hurley认为可以帮助天文学家更容易地发现磁力突发的清晰签名，最后收集检查磁盘和伽马射线的许多理论所需的数据耀斑。

“我们已经得到了自1979年自1979年以来的四种固体探测，其中两个几乎与不同星系的爆发几乎相同，”高级空间研究员Hurley表示，Hurley表示，UC Berkeley的空间科学实验室。“它导致我们相信可能有一种形式的新兴的模板，这将帮助我们在未来更快地识别它们。我的希望是，步伐现在将加速，因为我们知道我们正在寻找的更好。“

Hurley和三位同事们将通过美国和欧洲卫星的各种卫星在美国天文学会的年会和三篇论文中展示各种美国和欧洲卫星的GRB发现及其在媒体简报的媒体简报的影响，在自然和自然中同时出现的三篇论文。 自然天文。

巨型磁铁爆发

GRB是宇宙中最强大的爆炸，可以在数十亿光年内被检测到。当一对轨道的中子恒星螺旋彼此螺旋并合并时，大多数持续的人持续低于大约两秒钟。天文学家在2017年确认了至少一些短grbs的这种情况，当时突发被引力波浪到达 - 当中子恒星融合了1.3亿光年时的时空涟漪。

但并非所有短的GRBS都适合中子星合并配置文件，Hurley说。具体而言，在我们的银河系中的29磁场中已知偶尔X射线活动，两者产生的巨型耀斑与来自这些合并的突发不同。

尽管从位于大约28,000光年的磁场爆发，但最近的这些检测将于2004年12月27日在2004年12月27日在2004年12月27日产生了可衡量的地球上层大气层的变化。

自20世纪70年代后期以来，Hurley已经运营了行星际网络（IPN），全天候努力通过许多航天器犁过的数据 - 目前五，每年捕获约325伽马爆发 - 希望找到更多的巨型磁场耀斑。该网络是捕获4月15日，2020年4月15日的关键。

在第4:42前4:42前期在那个星期三，一个简短的，强大的X射线和伽马射线爆炸扫过火星，触发了俄罗斯高能量中子探测器，从2001年以来一直绕地球绕地球。大约6.6分钟后，爆发触发了俄罗斯konus interner上的俄罗斯konus internard and ala的风卫星，它在地球之间的一个点和阳光下距离酒店约有930,000英里（150万公里）。另外4.5秒，辐射通过地球，触发NASA的费米伽玛射线空间望远镜和欧洲航天局的整体卫星。

NASA尼尔GEHRELS SWIFT天文台上的爆破警报望远镜（BAT）的数据分析提供了额外的洞察事件。

这些数据显示，辐射的脉冲持续了140毫秒，眨眼间。

Hurley和Dmitry Svinkin的俄罗斯Ioffe Institute，IPN团队的成员，使用了抵达时间由费米，Swift，Wind，Mars Odyssey和Instental任务来确定4月15日的位置，称为GRB 200415A，Scriply In NGC 253的中央地区，一个明亮的螺旋星系，位于星座雕塑家的1140万光距离。这是最精确的天空姿势，尚未确定位于大型麦哲伦云之外的磁铁，我们的银河系卫星和1979年举办的卫星到曾经检测到的第一个巨型火炬。

“这是我们到目前为止，我们在银河系之外最准确的局部磁石，我们现在真的把它钉在了，而不仅仅是一个星系，而且我们预期明星形成的星系的一部分，明星正在爆炸。那就是超新星应该和磁石的地方，“Hurley说。“4月15日活动是一个游戏更换者。”

闪烁着灯塔

由于距离，在银河系中看到的巨型耀斑看起来有点不同于附近星系的那些。天文学家已经记录了巨型从银河系中的磁石闪耀，其卫星以独特的方式演变，迅速升高到峰值亮度，然后是波动发射的更渐进的尾部。这些变化是由于磁星的旋转而产生的，它反复地将耀斑的位置带入和带出了地球，就像灯塔一样。

Hurley说，观察这个波动的尾巴是一个巨型耀斑的确凿证据 - 吸烟枪。然而，对于Magnetar Flares，然而，这种发射太暗了，无法使用当今的乐器来检测。因此，我们的银河系附近的巨型耀斑可能与更遥远和强大的合并型GRB混淆。

新的观察结果揭示了多个脉冲，第一个脉冲率为77微秒 - 相机闪光速度的约13倍，比并列的最快GRB的升高速度快到100倍。

“我们认为，上升时间和衰减时间的结合可能会向我们展示一个模板，因为我们之前已经看过它 - 我们在2005年看到它，另一个事件，几乎碳副本。而这两者的能谱也是相似的，“Hurley说。

Fermi的伽马射线爆发显示器还检测到在以前从未观察过的耀斑过程中的能量的快速变化。

“我们的银河系中的巨型耀斑是如此辉煌，即他们压倒了我们的乐器，让他们悬挂在他们的秘密上，”大学空间研究协会科技学院科技学院副科技学院副科技学院奥利弗·罗伯茨（Alabama），他领导了研究费米数据。“ GRB 200415A和类似的遥远耀斑首次使我们的仪器能够捕捉到每一个特征，并以无与伦比的深度探索这些强大的爆发。”

小型和磁场重新连接

巨型耀斑很难理解，但天文学家认为它们是由磁场磁场的突然重新排列而导致的。一种可能性是，在表面上方高于表面可能变得太扭曲​​，突然释放能量，因为它落入更稳定的构造时。磁石的地壳的机械故障 - 一个星级 - 可以触发突然的重新配置。

“这个想法是，你有这个超声磁场出来的星星，而是固定在地壳上，磁场可以扭曲，施加地壳上的压力。地壳具有弹性极限，并且在超过那个弹性极限之后，它裂开。然后，裂缝向磁场发出波浪，这些波浪扰动了场景，您可以获得重新连接和能量释放和伽马射线，“Hurley说。

罗伯茨和他的同事说数据显示出在爆发期间的地震振动的一些证据。研究人员说，这种发射是由一团以电子和正电子运动的光子以大约99％的光速运动引起的。发射的持续时间短，其亮度和能量不断变化，反映出电磁体的旋转，像汽车的前大灯转弯一样上下倾斜。Roberts将其描述为Opaque Blob - 他的图片与“星际迷航”特许经营权类似于光子鱼雷 - 在旅行时膨胀和扩散。

鱼雷也是这次活动最大的惊喜之一。伽马爆发监测仪记录的最高能量X射线达到300万电子伏特（MEV），或蓝光能量约100万次。卫星的主要仪器，大面积望远镜（LAT），也检测到具有480 MeV的能量的三个伽马光线，13亿电子伏特（GEV）和1.7 GEV - 从磁场巨头爆发中检测到的最高能量灯。令人惊讶的是，所有这些伽玛射线都在其他仪器减少了耀斑之后很久才出现。

斯坦福大学的高级研究科学家尼古拉·奥德省领导了LAT团队调查了这些伽玛光线，在主事件后19秒和4.7分钟之间到达。科学家得出结论，这个信号很可能来自磁场火光。

磁星会稳定地流出快速移动的颗粒。当这些颗粒通过空间移动时，它们犁入，缓慢而perttherar气体。气体堆积，变得加热和压缩，并形成一种称为弓形冲击的冲击波，如移动船前面的涟漪。

在LAT小组提出的模型中，耀斑的伽马射线初始脉冲以光速向外传播，随后是几乎一样快地移动的喷射物质云。几天后，他们俩都达到了弓箭震撼。伽马射线穿过。几秒钟后，颗粒云 - 现在扩展到巨大，薄的外壳 - 在弓震时碰撞累积气体。这种相互作用会产生冲击波，使粒子加速，从而在主脉冲爆发后产生最高能量的伽玛射线。

Hurley表示，4月15日第15章爆发证明2020年和2004年的活动构成了自己的GRBS。

“百分之几的短格斯格斯可能真的是迈星巨人耀斑，”路易斯安那州立大学的助理和天文学助理教授，位于巴吞鲁日的助理和天文学，领导了一项研究，确定了额外的紫外磁力嫌疑人。“事实上，他们可能是我们到目前为止我们的银河系中检测到的最常见的高能量爆发 - 比超新星多约五倍。”

虽然2005年的Galaxy M81附近的突发和2007年的Andromeda Galaxy（M31）已经被建议成为巨型耀斑，但他的团队在2007年发现了一个新报告的耀斑，也在2007年看到。此外，还有1979年以来的巨大耀斑以及1998年和2004年在我们银河系中观测到的耀斑。

“这是一个小型样本，但我们现在更好地了解他们的真实能量，我们能够检测到他们多远，”伯恩斯说，他们的研究将在今年晚些时候在天体神话信中出现。

参考：

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Fermi-LAT协作组织于2021年1月13日在《自然天文学》上发表的论文“雕刻家星系中的磁星巨大耀斑产生的高能发射”。
10.1038 / s41550-020-01287-8