據(jù)發(fā)現(xiàn),磁星產(chǎn)生了宇宙中最強的磁場。現(xiàn)在我們也許已經(jīng)了解它們是如何產(chǎn)生的。
一項研究用大型復(fù)雜的計算機模擬表明,兩顆恒星碰撞會產(chǎn)生具有超強磁場的大質(zhì)量恒星。如果這些恒星以超新星的形式爆發(fā),最終就有可能變成一顆特殊的中子星-磁星。
圖片來源:bokeyuan
這并不是一套全新的理論。但是現(xiàn)在我們通過計算機模擬心宿三的形成,找到了強有力的證據(jù)來佐證它。心宿三是一顆距離地球約500光年,質(zhì)量約為太陽15倍的磁星。
馬克斯·普朗克學(xué)會計算中心的塞巴斯蒂安·奧爾曼(Sebastian Ohlmann)博士指出,“直到現(xiàn)在,我們還不能驗證這個假設(shè),因為缺少必要的計算工具。”
先前已經(jīng)有結(jié)果表明,心宿三極有可能是恒星合并的產(chǎn)物,因此研究人員使用了AREPO這一高度動態(tài)的仿真代碼將心宿三作為了首要研究對象。
圖片來源:tech.該圖像是軌道平面的剖面圖,其中的填色代表了磁場的強度,而淺色的剖面線則反映了磁場線的方向。
AREPO通過對數(shù)據(jù)的處理發(fā)現(xiàn),兩顆恒星合并過程中的強烈動蕩會產(chǎn)生強烈的磁場,這種強烈的磁場我們在類似于心宿三的恒星周圍有觀測到過。
圖片來源:weibo
科學(xué)家們認(rèn)為,這些大質(zhì)量恒星在以超新星的形式爆發(fā)時最終會形成磁星。然而天文學(xué)家們很難觀測到磁星,因為大多數(shù)情況下他們所產(chǎn)生的磁場能量僅持續(xù)幾個小時,而后能量消失殆盡。
海德堡理論研究所的弗雷德里希·勒普克(Friedrich Ropke)說:“磁星被認(rèn)為是宇宙中磁場最強的天體,比人類產(chǎn)生的最強磁場強1億倍。”
恒星的合并相對頻繁。科學(xué)家認(rèn)為,銀河系中約有10%的質(zhì)量恒星是這種過程的產(chǎn)物,這與磁性大質(zhì)量恒星的發(fā)生率非常吻合。
圖片來源:tech
雙星系統(tǒng)中大質(zhì)量磁星的罕見誕生表明恒星中發(fā)生了某種合并,這也進(jìn)一步驗證了上述假設(shè)。
經(jīng)過漫長的研究探索,科學(xué)家們在1947年已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某些大質(zhì)量的恒星表面會產(chǎn)生大規(guī)模的磁場,但迄今為止它們的起源仍然是個謎。類似于太陽的小恒星,他們周圍的磁場反而容易解釋。
毫無疑問,關(guān)于這些大質(zhì)量磁星以及由此衍生而來的高強磁陀星,我們要探尋的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此。
磁星是中子星的一種,它們擁有極強的磁場,透過其產(chǎn)生的衰減,使之能源源不絕地釋出高能量電磁輻射,以X射線及伽瑪射線為主。磁星的理論于1992年由科學(xué)家羅伯特·鄧肯(Robert Duncan)及克里斯托佛·湯普森(Christopher Thompson)首先提出,但1979年3月5日發(fā)現(xiàn)了第一次有記錄的伽馬射線爆發(fā),當(dāng)時人們認(rèn)為這是從一顆磁星發(fā)出的。在其后幾十年間,這個假設(shè)得到廣泛接納,去解釋軟伽瑪射線復(fù)發(fā)源(soft gamma repeater)及不規(guī)則X射線脈沖星(anomalous X-ray pulsar)等可觀測天體。
圖片來源:tieba
和其他中子星一樣,磁星的直徑約為20Km,質(zhì)量是太陽的2-3倍。它們的內(nèi)部密度非常大,一小勺磁星的物質(zhì)就有10億噸重。磁星與其他中子星的區(qū)別在于它有更強的磁場和相對更快的旋轉(zhuǎn)速度。大多數(shù)中子星每一到十秒旋轉(zhuǎn)一次,而磁星每不到一秒旋轉(zhuǎn)一次。磁星的磁場產(chǎn)生非常強的X射線和伽瑪射線爆發(fā)。磁星的有效壽命很短。它們的強磁場在大約10000年后衰減,此后活性和強X射線發(fā)射停止。鑒于我們目前觀測到的磁星數(shù)量,可以推測銀河系中不活躍的磁星數(shù)量大概是3000萬余顆甚至更多。
圖片來源:微博
相關(guān)知識
磁星(英語:Magnetar)是中子星的一種,它們均擁有極強的磁場,透過其產(chǎn)生的衰變,使之能不斷地釋出高能量電磁輻射,以X射線及伽瑪射線為主。磁星的理論于1992年由科學(xué)家羅伯特·鄧肯(Robert Duncan)及克里斯托佛·湯普森(Christopher Thompson)首先提出,在其后幾年間,這個假設(shè)得到廣泛接納,去解釋軟伽瑪射線復(fù)發(fā)源(soft gamma repeater)及不規(guī)則X射線脈沖星(anomalous X-ray pulsar)等可觀測天體。
圖解:畫家筆下的磁星想像圖
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. DAVID NIELD- Puff-泡芙小姐
如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán),請于三十日以內(nèi)聯(lián)系作者刪除
轉(zhuǎn)載還請取得授權(quán),并注意保持完整性和注明出處


