一场由超磁星引发的巨大爆发-

如图所示，一束强有力的X射线从一颗强磁性的中子星中爆发出来。图源：美国宇航局戈达德太空飞行中心/Chris Smith (USRA)

科学家们于近日报道，一颗致密的超磁星爆发出了等同于太阳在10万年内所产生的能量，而整个过程的发生时间仅在几分之一秒内。

这一类星体被称为磁星，是一种具有异常强磁场的中子星，磁星经常会在毫无征兆的情况下爆发出绚丽的耀斑。虽然磁星比我们的太阳要明亮几千倍，但是它们每次的喷发都是极其短暂且不可预测的，因此发现和研究磁星对于天体物理学家们来说都是极具挑战的。

然而，研究者们在磁星最近一次的爆发中捕捉到了其中的一些耀斑（现象），并计算出了磁星在爆发时亮度的振荡。根据一份从西班牙翻译过来的声明，科学家们发现遥远的磁星爆发所释放出的能量相当于我们的太阳10万年内释放出的总能量，并且整个过程仅发生在1/10秒内。

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中子星是一颗巨大的恒星在生命尽头之时坍塌所形成的。据美国宇航局称，当这颗恒星形成超新星时，其核心中的质子和电子被压缩，压缩后的质量相当于一个太阳的质量，这个质量核心集强烈的重力、高速旋转和强大的磁力于一体。其结果就是一颗中子星大约相当于1.3到2.5个太阳的质量——相当于33万个地球的质量——塞入到直径只有12英里（20公里）的球体中。

美国宇航局展开介绍，中子星中的物质非常致密，一个方糖大小的物质就重达10亿吨（9亿公吨），中子星的引力也非常强，即便是一颗棉花软糖经过也会以1000颗氢弹的力量撞击至恒星表面。

磁星是中子星的一种，然而其磁场要比其他中子星强1000倍，也比宇宙中其他任何磁性物体要强。西班牙研究委员会安达卢西亚天体物理研究所的研究教授阿尔贝托·卡斯特罗·蒂拉多（Alberto J.Castro Tirado）在声明中评论说，与这些明亮致密的恒星相比，即便在它们没有发生爆发的时候，我们的太阳也显得黯然失色。

“即使在没有爆发的状态下，磁星的光芒也比我们的太阳要亮10万倍，”Castro-Tirado说。“但是在我们所研究的光事件GRB2001415中，该案例的中子星爆发所产生的能量相当于太阳10万年所能产生的能量。”

一场剧烈爆炸事件

本次中子星短暂的爆炸发生在Sculptor Galaxy星系，这是一个距离地球约有1300万光年的螺旋星系，研究的合著者、紫外线图像处理实验室（UV’s Image Processing Laboratory）主管Victor Reglero，在声明中称它是“一个真正的宇宙怪物”。研究人员于2021年12月22日发表在《自然》杂志上的报道，2020年4月15日，国际空间站上的大气-空间相互作用监测仪(ASIM)仪器探测到了这个巨大的耀斑。

ASIM流水线中的人工智能(AI)检测到了耀斑，使研究人员们能够分析短暂、剧烈的能量激增；耀斑信号仅持续0.16秒，随后迅速衰减，与数据中的背景噪声几乎无法区分。该研究的作者花了一年多的时间分析ASIM捕捉到的这两秒钟的数据信息，并根据磁星的能量输出将整个过程分为四个阶段，然后测量由能量脉冲达到峰值时引起的恒星磁场变化。

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Reglero说，就好像磁星决定用这“十亿个太阳”的能量冲向宇宙的虚空之中，以此“在孤寂的宇宙中”来证明自己的存在。

从大概3000颗已知的中子星中，只识别出了大约30颗磁星，而这一颗磁星的耀斑是迄今为止探测到的距离地球最遥远的。根据这项研究，科学家们怀疑这样的喷发可能是由星震引起的，星震破坏了磁星的弹性外层，这种罕见的观察可以帮助研究人员揭开让磁星产生能量爆炸的压力的面纱。

撰文：Mindy Weisberger

翻译：仇艳菲

审校：董子晨曦

引进来源：科学美国人

本文来自：中国数字科技馆