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我们银河系内外的魔法之谜

发布时间:2019-01-10 22:02:01

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在加利福尼亚州一项新的研究中,来自校园和喷气推进实验室(JPL)的研究人员分析了来自磁星的无线电波脉冲 - 一颗具有强磁场的旋转密集死星 - 位于超大质量黑色附近银河系中心的洞。这项新的研究提供了类似这样的磁化器,位于黑洞附近,可能与“快速无线电爆发”或FRB相关的线索。 FRB是高能爆炸,起源于我们的银河系之外,但其确切性质未知。

“我们的观察表明,无线电磁星可以发出具有许多与一些FRB中所见相同特征的脉冲,”加州理工学院研究生亚伦·珀尔曼说,他今天在西雅图美国天文学会第233次会议上介绍了这一结果。 “其他天文学家也提出黑洞附近的磁星可能在FRB后面,但需要更多的研究来证实这些怀疑。”

研究小组由加州理工学院的访问助理Walid Majid和加州理工学院为NASA管理的JPL主要研究科学家以及加州理工学院Ira S. Bowen物理学教授Tom Prince领导。该团队使用澳大利亚最大的NASA深空网络无线电台观察位于银河系银河系中心的名为PSR J1745-2900的磁力棒。 PSR J1745-2900最初由NASA的Swift X射线望远镜发现,后来在2013年被美国宇航局的核光谱望远镜阵列(NuSTAR)确定为磁星。

“PSR J1745-2900是一个令人惊叹的物体。它是一个引人入胜的磁星,但它也被用来探测银河系超大质量黑洞附近的条件,”加州理工学院Benjamin M. Rosen物理学教授Fiona Harrison说。和NuSTAR的主要研究员。 “有趣的是,PSR J1745-2900与神秘的FRB之间可能存在联系。”

磁化器是称为脉冲星的一组物体的罕见亚型;反过来,脉冲星属于一类被称为中子星的旋转死星。 Magnetars被认为是年轻的脉冲星,比普通的脉冲星旋转得更慢,并且具有更强的磁场,这表明也许所有的脉冲星在其生命周期中都经历了类似磁星的相位。

磁星PSR J1745-2900是与银河系中心超大质量黑洞最为人知的脉冲星,相隔仅0.3光年的距离,是唯一被称为重力撞击黑洞的脉冲星。以及周围的环境。

除了发现银河系中心磁星和FRB之间的相似性外,研究人员还收集了有关磁星无线电脉冲的新细节。使用深空网络最大的无线电天线之一,科学家们能够分析恒星每次旋转时发出的单个脉冲,这在脉冲星的无线电研究中非常罕见。他们发现,与之前测量的磁星的平均脉冲行为相比,某些脉冲被拉伸或展宽的量大于预测量。而且,这种行为因脉冲而异。

“我们看到每个脉冲的各个组成部分在非常快的时间范围内发生了这些变化。这种行为在磁星上非常罕见,”Pearlman说。他指出,无线电组件平均间隔30毫秒。

解释信号可变性的一种理论涉及在磁极附近高速移动的等离子体团块。其他科学家已经提出可能存在这样的团块,但在新的研究中,研究人员提出这些团块的运动可能是观察到的信号变异的可能原因。另一种理论认为,变化是磁星本身固有的。

“理解这种信号变化将有助于未来对银河系中心的磁化器和脉冲星的研究,”Pearlman说。

在未来,Pearlman和他的同事希望使用深空网络无线电盘来解决另一个出色的脉冲星之谜:为什么银河系中心附近的脉冲星如此之少?他们的目标是在银河系中心黑洞附近找到一个非磁性脉冲星。

“在银河系中心的超大质量黑洞附近的重力轨道上找到一个稳定的脉冲星,可以证明是测试引力理论的圣杯,”Pearlman说。 “如果我们找到一个,我们可以对阿尔伯特爱因斯坦的广义相对论进行各种新的,前所未有的测试。”

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