美国国家航空航天局望远镜：看到热点在磁星上融合

美国宇航局的中子星内部成分探测器尼斯尔首次观测到磁星表面数百万度的X射线斑点合并，磁星是一个超级磁化的恒星核心，大小不超过一座城市。

研究人员说：“尼斯尔追踪到三个发出X射线的明亮热点如何缓慢地游荡在物体表面，同时大小也在减小，这是迄今为止对这一现象的最好观察。最大的点最终与较小的点合并，这是我们以前从未见过的。”

尤恩斯领导的一篇论文描述了这组独特的观测结果，这将有助于引导科学家更全面地理解这些极端物体的地壳和磁场之间的相互作用。

磁星是一种孤立的中子星，是大质量恒星爆炸时留下的破碎核心。中子星将比太阳质量更大的物质压缩成一个直径约12英里（20公里）的球体，其物质密度如此之高，以至于一茶匙重相当于地球上的一座山。

让磁星与众不同的是，它们拥有已知最强的磁场，强度高达冰箱磁铁的10万亿倍，强度是典型中子星的1000倍。磁场代表着一个巨大的能量仓库，当受到干扰时，可以激发持续数月到数年的增强X射线活动。

2020年10月10日，美国国家航空航天局的斯威夫特天文台发现了一个新的磁星，名为SGR 1830-0645（简称SGR 1830），正是这种爆发。它位于斯库姆星座，虽然它的距离尚不清楚，但天文学家估计它距离我们约13000光年。斯威夫特将其X射线望远镜转向光源，检测到重复的脉冲，显示该物体每10.4秒旋转一次。

在同一天进行的更好的测量表明，X射线发射在每次旋转时都表现出三个接近的峰值。它们是由三个比周围温度高得多的单独表面区域旋转进出我们的视线时产生的。

从SGR 1830地发现到11月17日，尼斯尔几乎每天都在观测，此后太阳离视野太近，无法安全观测。在这段时间里，发射峰逐渐移动，发生在磁星自转的时间略有不同。研究结果支持这样一种模型，即斑点的形成和移动是地壳运动的结果，与地球上构造板块的运动驱动地震活动的方式大致相同。

“中子星的外壳非常强大，但磁强磁场会使它超出极限，”英国诺维奇东安格利亚大学天体物理学家说。“理解这一过程对理论家来说是一个重大挑战，现在尼斯尔和SGR 1830让我们更直接地了解地壳在极端应力下的行为。”

该团队认为，这些观察结果揭示了一个单一的活动区域，在这个区域，地壳部分熔融，在磁应力作用下缓慢变形。这三个移动的热点可能代表着日冕环，类似于太阳上看到的明亮发光的等离子体弧，连接到表面的位置。环流和地壳运动之间的相互作用驱动了漂移和合并行为。

优秀的科学带头人说：“以前，脉冲形状的变化，包括峰值数量的减少，只在时间上相距甚远的几次‘快照’观测中看到，因此无法追踪它们的演变。这种变化可能是突然发生的，这更符合倾斜的磁场，而不是游荡的热点。”

尼斯尔是NASA探险家计划中的一项天体物理学任务，该计划利用太阳物理和天体物理科学领域内创新、精简和高效的管理方法，为世界级的太空科学调查提供频繁的飞行机会。美国国家航空航天局的空间技术任务理事会支持该任务，演示基于脉冲星的航天器导航。