北京師大：這顆29300光年外的瞬變磁星，磁場(chǎng)強(qiáng)度高達(dá)220萬億高斯！

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利用美國(guó)宇航局費(fèi)米衛(wèi)星和斯威夫特宇宙飛船，北京師范大學(xué)天文學(xué)家研究了迄今為止最快的瞬變磁星SGR J1935+2154，這項(xiàng)新研究更多地揭示了該天體的爆發(fā)特性，其研究成果發(fā)表在《arxiv》上。磁星是具有極強(qiáng)磁場(chǎng)的中子星，比地球磁場(chǎng)強(qiáng)1千萬億倍以上，磁星中磁場(chǎng)的衰減，為高能電磁輻射的發(fā)射提供動(dòng)力，例如，以X射線或無線電波的形式。

2014年發(fā)現(xiàn)的SGR J1935+2154自旋周期為3.24秒，自旋減速為14.3皮秒/秒，偶極磁場(chǎng)的強(qiáng)度約為220萬億G（高斯），這證實(shí)了它的磁特性。自從它被發(fā)現(xiàn)以來，經(jīng)歷了100多次爆發(fā)，幾乎每年都會(huì)發(fā)生。由中國(guó)北京師范大學(xué)林琳率領(lǐng)的天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)，利用費(fèi)米衛(wèi)星和斯威夫特宇宙飛船研究了SGRJ1935+2154，觀測(cè)的重點(diǎn)是2014年至2016年間發(fā)生的127次短爆發(fā)。

研究從這顆c瞬變磁星上廣泛搜索短暴的結(jié)果，使用貝葉斯塊方法搜索SWIFT/BAT和費(fèi)米/GBM數(shù)據(jù)。根據(jù)這項(xiàng)研究，97%觀測(cè)到的爆發(fā)發(fā)生在4個(gè)活躍爆發(fā)事件中，這使得sgr j1935+2154成為迄今為止最具活躍的c磁星瞬變事件。一般說來，Prolic磁星瞬變是指在一個(gè)活動(dòng)爆發(fā)事件期間發(fā)出10個(gè)以上爆發(fā)的源。天文學(xué)家們注意到，如果到SGRJ1935+2154（大約29300光年）的估計(jì)距離是正確的：

那么在爆發(fā)樣本中發(fā)出的總能量uence是0.000062erg/cm^2，相當(dāng)于1.5duodecillion erg。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SGRJ1935+2154的持續(xù)X射線UX值在每次爆發(fā)開始時(shí)都是溫和的，其值變化了5到10倍。這比大多數(shù)瞬變磁星的值要低得多，因?yàn)樗鼈兺ǔｏ@示X射線UX在激活開始時(shí)的增加在50到100之間。觀察顯示，2014年和2015年活躍事件中大多數(shù)爆發(fā)發(fā)生在事件的第一天，然后在隨后的100d內(nèi)衰減。

圖示：GBM檢測(cè)到SGR J1935+2154爆發(fā)的位置，磁星位置用一個(gè)帶十字的橙色圓圈標(biāo)出，紫色圓和紅色三角形分別代表觸發(fā)和非觸發(fā)爆發(fā)

2016年有兩次爆發(fā)始于兩到三次爆發(fā)，那一年的兩次爆發(fā)比2014年和2015年的爆發(fā)更亮，很快衰減到靜止水平。幾次爆發(fā)之間的這種聯(lián)系強(qiáng)烈地表明，短爆發(fā)中釋放的總能量加速了持續(xù)爆發(fā)的消退（持續(xù)發(fā)射的一個(gè)組成部分）。

而且本研究給出了來自SGR J1935+2154的127個(gè)爆發(fā)定時(shí)和時(shí)間積分譜分析。這些爆發(fā)是用費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡和斯斯威夫特天文臺(tái)在2014年至2016年該震源的四次活躍事件中觀測(cè)到。

這種激活頻率使SGR J1935+2154成為爆發(fā)最多的瞬變磁星，發(fā)現(xiàn)所有檢測(cè)到的突發(fā)平均持續(xù)時(shí)間比典型預(yù)期值短得多。研究用兩個(gè)黑體函數(shù)、一個(gè)康普頓化模型和其他三個(gè)更簡(jiǎn)單的模型來擬合爆發(fā)時(shí)間積分譜。

來自SGRJ1935+2154的爆發(fā)表現(xiàn)出與其他磁星相似的光譜特性，只是康普頓化模型的冪律指數(shù)與爆發(fā)通量相關(guān)。發(fā)現(xiàn)爆發(fā)的持續(xù)時(shí)間和黑體溫度在四個(gè)活躍期都有明顯的變化，而且還發(fā)現(xiàn)，爆發(fā)時(shí)間歷史表現(xiàn)出兩個(gè)趨勢(shì)，這兩個(gè)趨勢(shì)與每次爆發(fā)中持續(xù)發(fā)射的衰減有很強(qiáng)相關(guān)性。

博科園｜研究/來自：北京師范大學(xué)

Copyright Science X Network/Tomasz Nowakowski/Phys

參考期刊《arxiv》

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