大约在 1150 万年前，在一个并不遥远的星系中，一次星震撕裂了一个微小而剧烈的恒星残骸的表面。这次破裂引起了一次巨大的耀斑，将 X 射线和伽马射线传播到宇宙各处。经过数百万年的传播，这股高能辐射洪流终于在 2020 年 4 月 15 日上午 5 点前席卷了我们的内太阳系，照亮了绕太阳、地球和火星运行的航天器的传感器。信号持续了不到一秒钟，但它仍然提供了关于其来源的明确线索。
上周，一个研究该事件的科学家团队宣布，他们已经推断出了这股宇宙辐射洪流的奇异起源。该信号来自一个被称为 磁星（magnetic star 的缩写）的奇异恒星——一种极端天体，它将太阳的质量压缩到一个城市大小的球体中。
磁星在宇宙中应该很普遍。然而，它们却很难被追踪和研究。这就是为什么天文学家对这次磁星耀斑感到如此兴奋：它可能教会我们很多关于这些难以捉摸的恒星的知识。他们的发现发表在 1 月 13 日的《自然》和《天文学进展》杂志上的一系列论文中。
如何制造一颗磁星
当一颗大质量恒星死亡时，它通常会以超新星的形式爆炸。这会将恒星的外层炸入太空，而其核心则会坍缩成一个极其致密的天体，称为中子星。这些恒星残骸的密度极高，一茶匙的质量就能重达约十亿吨。
但中子星有各种不同的类型。许多被称为“脉冲星”，因为它们像宇宙灯塔一样快速旋转，以完美的角度广播强烈的辐射束，从地球上可以看到。
但大约十分之一的中子星会变成磁星，其磁场强度是普通中子星的 1000 倍，或比地球的磁场强数万亿倍。
“如果你把一颗磁星放在非常近的地方，比如地球和月球之间，它就会擦掉你信用卡上的所有信息，”天文学家兼研究作者，大学空间研究协会的奥利弗·罗伯茨说。“它的强度就是这么大。”
尽管天文学家以前测量过一些磁星的极端性质，但它们日常的生活以及驱动它们活动的原因仍然是个谜。这是因为磁星有点难找到。“关于它们，人们知之甚少，”罗伯茨说。“我们知道它们存在，并且在我们星系中已经编目了大约 29 颗。”
追逐磁星耀斑
天文学家对磁星了解的一点信息来自于它们偶尔发出的较小的 X 射线辐射爆发。这些可以提供关于它们磁场以及恒星内部发生情况的线索。但像去年科学家捕捉到的那种强烈的磁星爆发则要罕见得多。
尽管拥有太空望远镜已经几十年了，天文学家只在银河系及其周边地区看到过四五次像这次一样极端的磁星信号。即使是那些信号，也难以从中学习。
过去，磁星耀斑产生的伽马射线爆发（GRB）非常强烈，以至于完全压垮了天文学家的仪器，使研究人员几乎无从研究。但这次不同了。信号来自位于雕刻家星系的一颗磁星，该星系距离我们约 1150 万光年。这个距离恰好足够接收到强烈的信号，同时又足够远，不会使传感器过载。
伽马射线暴之谜解开？
与此同时，天文学家不断探测到更小的伽马射线爆发，但无法确定其来源。两台高优先级的伽马射线空间观测台——美国宇航局的斯威夫特和费米空间望远镜——不断接收到来自几乎所有方向的微弱伽马射线暴。天文学家怀疑其中一些信号可能是由数十亿光年外磁星上爆发出的耀斑引起的，但望远镜无法精确定位信号的来源。
但这一次，信号被分布在太阳系中的一系列仪器探测到，该项目被称为“行星际网络”。这使得天文学家可以利用信号到达时间的差异来精确确定爆发的来源。
天文学家表示，最近这次强大的信号表明，许多更微弱的、全向的伽马射线暴也可能是遥远磁星“盔甲”上裂缝的结果。这一发现紧随另一项近期发现。去年秋天，天文学家宣布他们发现了强有力的证据，表明至少一些所谓的快速射电暴，或FRB，也是由磁星引起的。
因此，通过继续研究强弱伽马射线信号，天文学家将继续拼凑出对这些奇异天体更好的理解。
“外面有很多星系，它们有很多恒星。有很多磁星在爆发，”罗伯茨说。“我们也许能够得到相当不错的人口数量，这可能有助于我们理解磁星经历的最灾难性事件的核心是什么。”
