磁星？脉冲星？超强磁场与射电辐射并存的中子星揭示两者潜在的中间环节

文章通过介绍天文学家刚刚观测到的一颗磁星发出的脉冲无线电波进行研究，研究发现这与许多普通的无线电脉冲星相似，但它与其他磁陀星所看到的脉冲非常不同。并据此推测至少有一些磁星可以从脉冲星演化而来。

天文学家刚刚发现了银河系中最稀有和最神秘的恒星之一—磁星的奇怪行为。斯威夫特 J1818.0-1607是一颗磁星，天文学家刚刚记录了它断断续续发出无线电脉冲的现象。

这使它成为第五颗被探测到发射脉冲无线电波的磁星，但它的表现方式不同于其他四颗磁星。斯威夫特 J1818.0-1607的表现更像是射电脉冲星，而不是磁星。

一篇描述该事件的论文已经上传到预印本服务器arXiv网站，还有待同行评议。这些观测可以帮助天文学家将这两种死星分类之间的点联系起来。

斯威本理工大学的天体物理学家马库斯·洛尔告诉《科学警报》:“我认为可以把它称为磁星和脉冲星之间潜在的缺失环节。”

“现阶段，我们对这颗新的磁星还有很多不了解的地方，但它和高磁场脉冲星之间有明显的相似之处。”

磁星是非常奇特的小天体。它们是中子星的一个亚类，而中子星本身就是大质量恒星变成超新星后所遗留下来的密度极高的核心残骸。

磁星的突出之处在于它们异常强大的磁场。我们不是在讨论小事。这些磁场大约是地球磁场的1万亿倍，是普通中子星磁场的1000倍。至今，我们仍然不完全明白它们是如何变成这样的。

磁星的存在也非常罕见。到目前为止，我们在银河系中只探测到大约24颗这种极端的恒星，其中只有少数被观测到发射无线电波。

另一方面，脉冲星则更为常见——天文学家已经发现了数千颗脉冲星。脉冲星是快速旋转的中子星，分别从它们的两极射出射电辐射; 当这些喷流指向地球时，它们会像宇宙灯塔一样迅速发出脉冲，时间尺度短至毫秒。

由于脉冲星和磁星都是中子星的一种，因此人们预计它们之间会存在一些交集，但令人惊讶的是，很少发现交集。最初，人们认为这是因为磁星的磁场太强大，无法支持类似脉冲星的无线电发射。

然而，最近这种想法发生了转变。天文学家认为，大多数磁星的无线电发射只是朝着我们看不到的方向。

“最有可能的原因是它们的无线电波束没有穿过我们的视线，”洛尔解释道。“这并不奇怪，因为它们缓慢的自转周期和随着时间的推移而高速减速的速度，使它们与其他脉冲星相比，仅拥有非常窄的射电束。”

这让我们回到斯威夫特 J1818.0-1607。2020年3月12日，斯威夫特天文台的爆发式警报望远镜探测到它经历了一次伽马射线爆发。随后天文学家很快对其进行了后续观测，探测到脉冲x射线的发射。

两天后，射电辐射被探测到，天文学家初步分析发现，斯威夫特 J1818.0-1607是迄今为止发现的旋转速度最快的脉冲星，它也可能是最年轻的脉冲星，只有240年左右。

使用澳大利亚帕克斯天文台射电望远镜，洛尔和他的团队再次进行了观测。他们花了3个小时去观测这颗恒星，发现它发射脉冲无线电波，与其他射电脉冲星没有明显区别。但之后他们又仔细研究了相关数据。

“乍一看，斯威夫特 J1818.0-1607发出的无线电脉冲看起来与其他四颗射电磁星发出的脉冲非常相似。它们非常窄，有时由多个毫秒长的脉冲组成。”

“然而，当我们观察不同无线电频率下脉冲的亮度时，我们意识到，从低频率到高频率时，亮度会急剧下降。虽然这与许多普通的射电脉冲星相似，但它与从其他磁星看到的脉冲非常不同。要知道在无线电光谱中，它们的亮度几乎是恒定的。”

事实上，斯威夫特 J1818.0-1607的射电爆发与一颗脉冲星有着惊人的相似之处。2016年，一颗名为PSR J1119-6127的高磁场脉冲星经历了一次自身的射电爆发，那次爆发的频谱看起来与斯威夫特 J1818.0-1607的频谱非常相似。

另外，洛尔解释道，这两颗恒星表现出了类似的射电增亮现象——这是一个诱人的暗示，表明它们俩射电爆发背后的机制可能是相似的。

这也表明，至少有一些磁星是由脉冲星演化而来的。但这一过程是如何进行的还尚不清楚，但这里存在多种可能。其中旋转速度的迅速减缓会使中子星表现出磁星的旋转特性。而另一种情况是，坍塌的中子星可能从一开始就有类似磁星的磁场，但它被埋在超新星的后备物质之下，需要一些时间才能重新出现。

我们还需要更多的观测结果来证实这些想法。首先我们要面临的挑战是，磁星很难被检测到, 因此扩大检测范围是很有必要的。但是现在我们知道存在斯威夫特j1818.0 - 1607这样介于两者之间的恒星, 如果我们可以有更长的时间去研究, 以及更灵敏的仪器，那么我们可以把斯威夫特j1818.0 - 1607当做了解磁星和脉冲星的桥梁。

洛尔告诉《科学警报》:“这颗磁星的无线电发射与我们对其他磁星的观测结果并不完全相符，这非常令人兴奋，这表明我们对这些极端天体还有很多需要了解。”

“它与更普通的脉冲星的相似性开启了一系列关于它可能起源的问题，磁星如何随时间演化，以及我们之前关于磁星射电发射的假设的有效性。”

文章通过介绍天文学家刚刚观测到的一颗磁陀星发出的脉冲无线电波进行研究，研究发现这与许多普通的无线电脉冲星相似，但它与其他磁陀星所看到的脉冲非常不同。并据此推测至少有一些磁星可以从脉冲星演化而来。

by: Chelsea Gohd

FY: 张雨

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