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          2. 快速射電暴、磁星與超新星的可能聯結

            [ 錄入者:Melipal | 時間:2019-05-29 09:52:37 | 作者:Melipal | 來源:Sky & Telescope | 瀏覽:1124次 ]

            原文標題:A Link Between Fast Radio Bursts, Magnetars, and Supernovae?

            作者:AAS Nova

            原文來自:SkyandTelescope.com

            Posted: 2019. 5. 7

            編譯:Melipal  審校:數星星的貓

            是什么力量在銀河系之外塑造了過去10年間我們探測到的奇特快速射電暴?一項針對一顆亮得反常的超新星的新研究或許發現了解答這個問題的鑰匙。

            藝術家筆下的超高光度超新星。一項新的研究從一起這樣的恒星爆發中發現了射電輻射,可能為快速射電暴的起源提供了線索。(圖片提供:NASA / CXC / M. Weiss)

            來自重復暴的線索

            最近當銀河系之外一起神秘的毫秒級射電脈沖——快速射電暴(FRB)被發現能夠復發后,它為天文學家提供了一個罕有的機會來敲定它的宿主星系。FRB 121102孤單地居處在一個低金屬豐度的矮產星星系中,距離我們大約30億光年。人們在暴源天區還發現了一個較暗的持續射電源。

            FRB 121102的宿主星系在雙子望遠鏡圖像背景下的放大圖。(圖片提供:Gemini Observatory / AURA / NSF / NRC)

            這一發現為解釋FRB 121102(可能還有其他FRB)起源的一種理論提供了支持——爆發可能是由一顆誕生于數十年前一次超高光度超新星事件中的磁化中子星驅動的。

            作為罪魁禍首的磁星?

            超高光度超新星是一類恒星爆發,它比標準超新星至少強10倍。由于具有超強磁場的毫秒級自轉周期中子星(磁星)的誕生,這樣的超新星具備了額外的光度。磁星因磁場的衰減而法出的輻射和星風為爆發提供了額外的能量。

            在FRB的超高光度超新星模型中,誕生于恒星爆發事件的磁星驅動著短暫的射電暴。此外,它還可以產生發光的星云,并作為持續的射電源被我們觀測到。

            藝術家筆下位于年輕星團中的磁星(也就是極度磁化的中子星)。(圖片提供:ESO / L. Calçada)

            現在一個科學小組通過考察超高光度超新星,并搜尋共生持續/爆發射電源的方式,來對這一理論進行了檢驗。在哈佛-史密松天體物理中心的塔拉內·埃夫特卡里(Tarraneh Eftekhari)等人新近發表的一篇論文中,他們詳述了他們取得的第一個成功。

            發現射電源

            埃夫特卡里與合作者使用甚大天線陣,發現了一個位置上與超高光度超新星PTF10hgi重合的持續射電源。PTF10hgi是一起發生于7年半之錢的爆發,距離地球打越15億光年。這是人們第一次將某種射電源于一顆超高光度超新星聯系起來,為聯結這類爆發與其他現象提供了重要線索。

            論文作者檢驗了射電輻射一系列可能的其源,如產星活動、活動星系核、超新星沖擊波等。雖然現在還不能完全排除這些模型,但埃夫特卡里與合作者指出,這幾種情況都是非常不可能的。

            左:VLA在6 GHz頻段對PTF10hgi進行的射電觀測。右:哈勃望遠鏡拍攝的PTF10hgi宿主星系紫外圖像,其上還疊加了射電等高線圖。小小的紅色圓圈指明了PTF10hgi的光學位置。(圖片提供:Eftekhari et al. 2019)

            相反,這次的射電輻射與FRB 121102的成協持續射電源極為類似。論文作者表示,所有這些發現都與埋嵌在超新星拋出物中、由磁星中心能源驅動的發光星云相符。而雖然他們并未發現一個與超新星重合的爆發射電源,作者們的觀測卻只持續了40分鐘。更長時間的觀測有望發現一個共生的FRB。

            作者詳述道,未來的觀測應該能夠排除射電輻射其他的可能性,并強化誕生于超高光度超新星的磁星作為快速射電暴起源的觀點。同時,看著謎題的線索開始拼湊起來是非常激動人心的!

            參考文獻

            《與超高光度超新星PTF10hgi位置重合的射電源:中心能源的線索以及與復發FRB 121102的類比?》,T·埃夫特卡里等人,2019年,《天體物理學報通訊》,876卷,L10。doi:10.3847/2041-8213/ab18a5

            (全文完)

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