美國國家航空航天局望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)神秘深空信號的新線索
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在這位藝術(shù)家的概念中，一顆磁星被描繪成向太空中失去物質(zhì)，航空航天這種噴射可能會導(dǎo)致其旋轉(zhuǎn)變慢。局望杭州上城怎么找外圍酒店上門電vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)磁星強烈扭曲的遠(yuǎn)鏡磁場線（顯示為綠色）會影響來自該物體的帶電物質(zhì)的流動，該物體是發(fā)現(xiàn)中子星的一種。圖像：uux.cn/美國國家航空航天局/JPL加州理工學(xué)院
（神秘的神秘深空地球uux.cn）據(jù)美國宇航局噴氣推進(jìn)實驗室：使用該機構(gòu)的兩臺X射線望遠(yuǎn)鏡，研究人員能夠放大一顆死星釋放出明亮、信號線索短暫的美國無線電波爆發(fā)時的異常行為。
是航空航天什么導(dǎo)致了來自深空的神秘?zé)o線電波爆發(fā)？天文學(xué)家可能離給出這個問題的答案更近了一步。兩臺美國國家航空航天局X射線望遠(yuǎn)鏡最近觀測到一次這樣的局望事件——被稱為快速射電暴——發(fā)生前后僅幾分鐘。這一前所未有的遠(yuǎn)鏡觀點使科學(xué)家們走上了更好地了解這些極端無線電事件的道路。
雖然它們只持續(xù)幾分之一秒，發(fā)現(xiàn)杭州上城怎么找外圍酒店上門電vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)但快速射電暴釋放的神秘深空能量大約相當(dāng)于太陽一年的能量。它們的信號線索光也形成類似激光的光束，將它們與更混亂的美國宇宙爆炸區(qū)分開來。
因為爆發(fā)非常短暫，通常很難確定它們來自哪里。在2020年之前，那些被追蹤到其源頭的恒星起源于我們銀河系之外——對天文學(xué)家來說太遠(yuǎn)了，無法看到是什么創(chuàng)造了它們。隨后，一場快速射電暴在地球的主星系爆發(fā)，起源于一種名為磁星的密度極高的物體——一顆爆炸恒星的坍塌殘骸。
2022年10月，同一顆磁星——稱為SGR 1935+2154——產(chǎn)生了另一次快速射電暴，這一次由美國國家航空航天局在國際空間站上的NICER（中子星內(nèi)部成分探測器）和低地球軌道上的NuSTAR（核光譜望遠(yuǎn)鏡陣列）進(jìn)行了詳細(xì)研究。望遠(yuǎn)鏡觀察磁星數(shù)小時，捕捉到快速射電暴前后源物體表面及其周圍發(fā)生的情況。2月14日發(fā)表在《自然》雜志上的一項新研究描述了這些結(jié)果，這是美國國家航空航天局望遠(yuǎn)鏡如何合作觀察和跟蹤宇宙中短期事件的一個例子。
爆發(fā)發(fā)生在兩次“故障”之間，當(dāng)時磁星突然開始加速旋轉(zhuǎn)。據(jù)估計，SGR 1935+2154直徑約為12英里（20公里），每秒旋轉(zhuǎn)約3.2次，這意味著其表面以約7000英里/小時（11000公里/小時）的速度移動。減慢或加快它的速度都需要大量的能量。這就是為什么研究作者驚訝地發(fā)現(xiàn)，在故障之間，磁星在短短9個小時內(nèi)減速到低于故障前的速度，比磁星中觀察到的速度快100倍左右。
“通常情況下，當(dāng)故障發(fā)生時，磁星需要幾周或幾個月才能恢復(fù)正常速度，”臺灣國立彰化教育大學(xué)的天體物理學(xué)家、新研究的主要作者胡金平說。“所以很明顯，這些物體發(fā)生的事情比我們之前想象的要短得多，這可能與射電暴產(chǎn)生的速度有關(guān)。”
旋轉(zhuǎn)周期
當(dāng)試圖拼湊出磁星如何產(chǎn)生快速射電暴時，科學(xué)家們有很多變量要考慮。
例如，磁星（中子星的一種）密度非常大，一茶匙的磁星物質(zhì)在地球上的重量約為10億噸。如此高的密度也意味著強大的引力:一顆棉花糖落到一顆典型的中子星上會產(chǎn)生早期原子彈的沖擊力。
強大的引力意味著磁星表面是一個不穩(wěn)定的地方，定期釋放X射線和高能光的爆發(fā)。在2022年發(fā)生快速射電暴之前，磁星開始釋放X射線和伽馬射線（甚至更高能的光波長）噴發(fā)，這些射線是在高能太空望遠(yuǎn)鏡的外圍視野中觀察到的。這種活動的增加促使任務(wù)操作員將NICER和NuSTAR直接指向磁星。
該研究的合著者、馬里蘭大學(xué)帕克學(xué)院和美國國家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心的科學(xué)家Zorawar Wadiasingh說:“在這次故障之前發(fā)生的所有X射線爆發(fā)，原則上都有足夠的能量產(chǎn)生快速射電暴，但它們沒有。”“因此，在經(jīng)濟(jì)放緩期間似乎發(fā)生了一些變化，創(chuàng)造了一系列合適的條件。”
SGR 1935+2154還可能發(fā)生了什么事情來產(chǎn)生快速射電暴？一個因素可能是磁星的外部是固體，高密度將內(nèi)部擠壓成一種叫做超流體的狀態(tài)。偶爾，兩者會不同步，就像水在旋轉(zhuǎn)的魚缸里晃蕩一樣。當(dāng)這種情況發(fā)生時，流體可以向地殼輸送能量。論文作者認(rèn)為這可能是導(dǎo)致快速無線電爆發(fā)的兩個小故障的原因。
如果最初的故障導(dǎo)致磁星表面出現(xiàn)裂縫，它可能會像火山爆發(fā)一樣將恒星內(nèi)部的物質(zhì)釋放到太空中。失去質(zhì)量會導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)的物體減速，因此研究人員認(rèn)為這可以解釋磁星的快速減速。
但是，由于只實時觀察了其中一次事件，該團(tuán)隊仍然無法確定這些因素中的哪一個（或其他因素，如磁星的強大磁場）可能導(dǎo)致快速射電暴的產(chǎn)生。有些可能根本與爆炸無關(guān)。
“毫無疑問，我們觀察到了一些對我們理解快速射電暴很重要的東西，”戈達(dá)德太空中心的研究員、專門研究磁星的NICER科學(xué)團(tuán)隊成員喬治·尤恩斯說。“但我認(rèn)為我們?nèi)匀恍枰嗟臄?shù)據(jù)來完成這個謎團(tuán)。”
關(guān)于任務(wù)的更多信息
NuSTAR是加州理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的一項小型探索任務(wù)，由南加州美國國家航空航天局噴氣推進(jìn)實驗室為該機構(gòu)的科學(xué)任務(wù)理事會管理，是與丹麥技術(shù)大學(xué)和意大利航天局（ASI）合作開發(fā)的。該航天器由弗吉尼亞州杜勒斯的軌道科學(xué)公司制造。NuSTAR的任務(wù)操作中心位于加州大學(xué)伯克利分校，官方數(shù)據(jù)檔案位于美國國家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心的美國國家航空航天局高能天體物理科學(xué)檔案研究中心。意大利航天局提供該任務(wù)的地面站和鏡像數(shù)據(jù)檔案。加州理工學(xué)院為美國國家航空航天局管理JPL。
有關(guān)NuSTAR任務(wù)的更多信息，請訪問:https://www.nustar.caltech.edu/
機遇號天體物理探測器NICER是國際空間站上的外部有效載荷。NICER由美國國家航空航天局的戈達(dá)德太空飛行中心管理和運營；其數(shù)據(jù)存檔在美國國家航空航天局的HEASARC。美國國家航空航天局的探索者計劃利用太陽物理和天體物理科學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)新、高效的管理方法，為從太空進(jìn)行世界級科學(xué)研究提供頻繁的飛行機會。
有關(guān)NICER任務(wù)的更多信息，請訪問:https://www.nasa.gov/nicer