发现已知旋转最快的磁星

 

 

 

 

 

2020年3月12日，一架名为斯威夫特(Swift)的太空望远镜探测到一束辐射飞过了大半个银河系。在一周之内，这个新发现的X射线源就被命名为Swift J1818.0-1607，并且被发现是一颗磁星。磁星一种罕见的缓慢旋转中子星，这种中子星拥有宇宙中最强大的其中一种磁场。

它每1.4秒就会自转一次，是已知旋转最快的磁星，也可能是银河系中最年轻的中子星之一。它还会发射射电脉冲，就像从脉冲星(另一种旋转中子星)上看到的那样。在这次探测之前，科学家们只发现了另外四颗会发射射电脉冲的磁星，这使得Swift J1818.0-1607成为一个极其罕见的发现。

ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)的科学家团队领导并发表了一项研究，在研究中，他们发现，当无线电频率从低到高调时，磁星的脉冲会变得非常微弱：它有一个陡峭的射频频谱。它的射电辐射不仅比其他四颗射电脉冲磁星要陡，而且比所有90%的脉冲星都要陡。此外，他们发现磁星的亮度在短短两周内增加了10倍以上。

相比之下，其它四颗射电脉冲磁星在无线电频率上的亮度几乎是恒定的。这些观测是使用帕克斯射电望远镜(Parkes radio telescope，也被称为The Dish，碟形望远镜)上的ultra wideband-low(UWL)接收系统进行的。尽管大多数望远镜都只能在非常窄的频段内观测无线电波，但帕克斯的UWL接收器却可以在非常宽的频段内同时探测无线电波。

经过进一步的分析，OzGrav团队发现，这颗磁星与一个名为PSR J1119-6127的高能射电脉冲星有一些有趣的相似之处。PSR J1119-6127在2016年经历了一次磁星状爆发(magnetar-like outburst)，当时它也经历了亮度快速增加的情况，并形成了陡峭的射电频谱。如果PSR J1119-6127的爆发和Swift J1818.0-1607是由相同的能量源造成的话，那么Swift J1818.0-1607的光谱应该会开始慢慢变得像其他观测到的射电磁星一样。

这颗年轻磁星的年龄在240到320岁之间，这是通过它的自转周期和它随时间减慢的速度测量而来的。然而，这不大可能是准确的，因为磁星的自旋下降速率在一年的时间尺度上变化很大，特别是在爆发之后，这可能会导致科学家得出错误的年龄估计。在磁星的位置上没有超新星残骸也支持了这一点。

研究主要作者Marcus Lower提出了一个理论来解释这个磁星的神秘特性：“Swift J1818.0-1607可能原本是一颗普通的射电脉冲星，随着时间的推移，它获得了磁星的旋转特性。如果中子星的磁极和旋转极迅速对齐，或者超新星物质落回中子星并埋没了其磁场，就会发生这种情况。”

埋没的磁场会在数千年后慢慢地回到地表。要验证这些理论，研究人员还需要对Swift J1818.0-1607进行持续数月至数年的观测。