北京师大:这颗29300光年外的瞬变磁星,磁场强度高达220万亿高斯!
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利用美国宇航局费米卫星和斯威夫特宇宙飞船,北京师范大学天文学家研究了迄今为止最快的瞬变磁星SGR J1935+2154,这项新研究更多地揭示了该天体的爆发特性,其研究成果发表在《arxiv》上。磁星是具有极强磁场的中子星,比地球磁场强1千万亿倍以上,磁星中磁场的衰减,为高能电磁辐射的发射提供动力,例如,以X射线或无线电波的形式。
2014年发现的SGR J1935+2154自旋周期为3.24秒,自旋减速为14.3皮秒/秒,偶极磁场的强度约为220万亿G(高斯),这证实了它的磁特性。自从它被发现以来,经历了100多次爆发,几乎每年都会发生。由中国北京师范大学林琳率领的天文学家团队,利用费米卫星和斯威夫特宇宙飞船研究了SGRJ1935+2154,观测的重点是2014年至2016年间发生的127次短爆发。
研究从这颗c瞬变磁星上广泛搜索短暴的结果,使用贝叶斯块方法搜索SWIFT/BAT和费米/GBM数据。根据这项研究,97%观测到的爆发发生在4个活跃爆发事件中,这使得sgr j1935+2154成为迄今为止最具活跃的c磁星瞬变事件。一般说来,Prolic磁星瞬变是指在一个活动爆发事件期间发出10个以上爆发的源。天文学家们注意到,如果到SGRJ1935+2154(大约29300光年)的估计距离是正确的:
那么在爆发样本中发出的总能量uence是0.000062erg/cm^2,相当于1.5duodecillion erg。结果发现,SGRJ1935+2154的持续X射线UX值在每次爆发开始时都是温和的,其值变化了5到10倍。这比大多数瞬变磁星的值要低得多,因为它们通常显示X射线UX在激活开始时的增加在50到100之间。观察显示,2014年和2015年活跃事件中大多数爆发发生在事件的第一天,然后在随后的100d内衰减。
图示:GBM检测到SGR J1935+2154爆发的位置,磁星位置用一个带十字的橙色圆圈标出,紫色圆和红色三角形分别代表触发和非触发爆发
2016年有两次爆发始于两到三次爆发,那一年的两次爆发比2014年和2015年的爆发更亮,很快衰减到静止水平。几次爆发之间的这种联系强烈地表明,短爆发中释放的总能量加速了持续爆发的消退(持续发射的一个组成部分)。
而且本研究给出了来自SGR J1935+2154的127个爆发定时和时间积分谱分析。这些爆发是用费米伽马射线太空望远镜和斯斯威夫特天文台在2014年至2016年该震源的四次活跃事件中观测到。
这种激活频率使SGR J1935+2154成为爆发最多的瞬变磁星,发现所有检测到的突发平均持续时间比典型预期值短得多。研究用两个黑体函数、一个康普顿化模型和其他三个更简单的模型来拟合爆发时间积分谱。
来自SGRJ1935+2154的爆发表现出与其他磁星相似的光谱特性,只是康普顿化模型的幂律指数与爆发通量相关。发现爆发的持续时间和黑体温度在四个活跃期都有明显的变化,而且还发现,爆发时间历史表现出两个趋势,这两个趋势与每次爆发中持续发射的衰减有很强相关性。
博科园|研究/来自:北京师范大学
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参考期刊《arxiv》
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