科学家们认为他们看到了一颗小行星撞进一颗死星并释放了宇宙中最亮的爆炸之一

Paul Sutter

Tue, July 11, 2023 at 4:06 AM GMT+8

艺术家的一颗磁星的印象，一颗明亮、密集的被纤细的白色磁场线包围的恒星。

新的研究提出宇宙中最短暂、最明亮的爆炸可能被当不幸的小行星撞进坍塌的恒星时触发。

多年来，天文学家一直被一种称为快速射电暴（FRB）的极端强大的爆炸困惑。这些爆发随机的在整个天空中发生，只持续几毫秒，代表宇宙中一些最强大的爆炸。

但在 2020 年，天文学家当他们在我们自己的星系中发现了一个快速射电爆时捕捉到了一个幸运的破解。后续观测定位了这个快速射电爆的来源：一颗磁星。磁星是一种特殊的中子星（一个巨大的爆炸的恒星的超密残骸），它们有宇宙中最强的磁场。最强的磁星有比地球的更强数万亿倍的磁场。

在快速射电爆出现前不久，天文学家看到了对磁星某些奇怪的事情发生了：它故障了。

像所有中子星一样，磁星难以置信快和精确的自旋。这颗特殊的磁星有一个仅3.9秒的自旋周期，考虑到它的重量比太阳更重但被挤进一个只有几英里跨度的球中这是相当令人印象深刻的。当磁星故障时，它们突然的改变它们的旋转速度。这自然的释放出巨大量的能量，这些能量潜在的为一个快速射电爆发提供动力。

尽管观测的磁星故障证据导致快速射电爆的出现，但科学家们仍然没有能够弄清楚这种现象背后的确切机制，尽管已经提出了一些想法。在5月25日发表在《皇家天文学会月刊》上的一篇论文中，一组研究人员提出了一个令人惊讶的场景：他们认为当一颗磁星释放一个快速射电爆时我们正在看一颗小行星被撕裂开的垂死挣扎。

场景像这样进行的。一颗随机的富铁小行星碰巧离一颗磁星太近。磁星的强烈引力然后将小行星撕成数千片。然后其中一些碎片进入围绕磁星的轨道，这影响死星的角动量，改变它的自旋速率并导致一个故障。

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小行星的其余碎片从它们的轨道上降落，开始开它们的路进入磁星的表面。随它们这样做，它们穿过磁星的最强烈的磁场区域。因为小行星富含铁，它们有很多电荷。以高速移动穿过那些令人难以置信强磁场的电荷的相互作用导致辐射的形成。正是这种辐射，我们将其视为快速射电爆。

这种场景是吸引人的，因为天文学家也已经看到了反抗故障相关的快速射电爆，这当一颗磁星的自旋突然的减慢时发生。这个新提出的场景也能解释反故障。它只要小行星当它被撕裂开时正在与磁星的自旋相反的方向中移动就行。

当然，这刚好是一种类型的快速射电爆的一种可能解释。最近的研究已经提出快速射电爆背后可能有不止一种机制，其中一些机制定期重复，而另一些则在永远消失之前只闪光一次。需要更多的研究来充分理解这些神秘的深空信号。