磁星：由垂死的恒星诞生的城市级磁体

磁星（“磁性恒星”的缩写）是死亡恒星的超高密度残骸，周围环绕着极强的磁场。根据一项新研究，磁星似乎也是至少一些神秘的快速射电暴（FRBs）的来源，天文学家已经探测到这种信号十多年了。因此，通过研究快速射电暴，科学家认为他们或许能够逐步揭示磁星的奥秘。

什么是磁星？

当一颗大质量恒星耗尽其核燃料时，它通常会以戏剧性的方式死亡，以超新星爆发。恒星的外层喷射到太空中，其核心则坍缩成一个被称为中子星的极其致密的新天体。这些恒星残骸的密度令人难以置信。大多数中子星的直径约为 14 英里（23 公里），但其质量却超过我们的太阳。天文学家说，你可以把它们想象成一个放大到城市大小的单一原子核。

有些中子星是脉冲星，它们以令人眼花缭乱的速度旋转，并通过射流发出辐射爆发。但少数年轻的中子星，大约占 10%，会演变成磁星。磁星这个词来源于这些恒星残骸周围的磁场强度是地球上任何磁铁的数百万倍。事实上，磁星的磁性如此之强，以至于任何过于接近的宇航员都会被原子级别地撕裂。

“磁星是一种中子星，其磁场线非常强大，它们会将原子挤压成细长的铅笔状，”加州理工学院研究生、该研究的合著者克里斯托弗·博切内克在一次媒体活动上表示。

磁星还是脉冲星？

然而，即使是天文学家自己，也并不总是同意对磁星的定义。是它们的射电波或 X 射线耀斑吗？是它们磁场的某种特定属性吗？过去，不同的天文学家团队会观测同一颗恒星，但有些会将其目标识别为脉冲星，而另一些则将其归类为磁星。

结果发现，问题的一部分仅仅是数据不足。银河系中目前只已知 29 颗磁星。这意味着天文学家对磁星的许多了解都来自于对模型的解释。但这可能很快就会改变。

根据新的观测，磁星似乎会产生快速射电暴，这让天文学家感到困惑已有十多年。这些爆发持续时间仅为一毫秒，但它们释放出的射电波能量相当于太阳 30 秒的总辐射量。

“磁星一直被认为是产生快速射电暴的主要候选来源之一，”内华达大学拉斯维加斯分校的天文学家 Bing Zhang 表示。“人们已经猜测了很多很多年了。”

2020 年 4 月，天文学家终于得到了他们猜测正确的确认。

多个射电望远镜探测到了来自银河系中心附近一颗名为 SGR 1935+2154 的磁星的快速射电暴。此前探测到的几十个快速射电暴都来自我们银河系之外的遥远区域，因此无法追踪其来源。然而，来自 SGR 1935+2154 的快速射电暴足够近，天文学家也探测到了其他辐射，如伽马射线和 X 射线。

利用快速射电暴揭示磁星的奥秘

现在，天文学家希望利用快速射电暴来了解更多关于磁星的信息。

对这些死亡恒星的各种模型表明，磁星可以通过几种方式产生快速射电暴，而每一种起源故事都会留下独特的特征。磁星产生快速射电暴的一种方式是通过耀斑，这会将粒子加速撞击到前几次耀斑留下的周围物质。这种碰撞会引发一个冲击波，可以从数千甚至数十亿光年外看到。

但无论快速射电暴与磁星的最终联系是什么，越来越清楚的是，要更深入地了解其中一个，研究人员就必须更多地了解另一个。因此，现在天文学家已经确认磁星可以产生快速射电暴，他们认为未来几年可能会带来关于这些磁性巨星的一系列新发现。

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