神秘宇宙

台灣之光!彰化師範大學團隊發現「磁星」與「快速電波爆」關聯

在遙遠的宇宙中,有種叫做「快速電波爆(FRB)」的神秘訊號一直讓天文學家們頭疼不已。但現在,有了國立彰化師範大學胡欽評副教授和他的國際團隊,我們終於對這個謎團有了新的認識!

這個團隊利用NASA的NICER和NuSTAR兩個X射線望遠鏡,對一顆叫SGR 1935+2154的磁星進行了前所未有的觀測。你知道磁星嗎?它們就像宇宙中的大型磁鐵,具有強大的磁場。這次觀測揭示了磁星和FRB之間的關聯,這一發現發表在了《自然》雜誌上。

故事是這樣的:2020年4月28日,SGR 1935+2154磁星發生了一系列X射線爆發,其中一次與FRB同時發生。然後在2022年10月,這顆磁星又開始了一連串的X射線爆發。研究團隊迅速反應,要求進行緊急觀測。10月14日,他們記錄到了另一次FRB,這是第一次在FRB發生前後對磁星進行如此密集的X射線觀測。

快速電波爆(FRB)到達地球的想像畫。(圖/ Jingchuan Yu)
藝術家的概念圖中描繪了一顆磁星(一種中子星)向太空中拋射物質的場景。這種拋射行為會導致磁星的自轉速度變慢。圖中展示了磁星強大且扭曲的磁場線(以綠色表示),這些磁場線會影響從磁星表面流出的帶電物質。(圖/NASA)
藝術家的概念圖中描繪了一顆磁星(一種中子星)向太空中拋射物質的場景。這種拋射行為會導致磁星的自轉速度變慢。圖中展示了磁星強大且扭曲的磁場線(以綠色表示),這些磁場線會影響從磁星表面流出的帶電物質。(圖/NASA)

經歷兩次極端的「glitch」

研究團隊發現,在FRB發生的前後約9小時內,這顆磁星經歷了兩次「glitch」,即自轉速度突然增加的現象。這次FRB就發生在兩次glitch之間。這是磁星自轉速度變化最極端的一次記錄,也是第一次觀察到與FRB相關的glitch。

而且,FRB發生前兩小時,磁星發生了一連串密集的短X射線爆發,伴隨著光譜的變化。這或許意味著,這些X射線活動為FRB的產生創造了良好的環境。

這次研究的科普插圖示意。(圖/higgstan.com、台北市立天文科學教育館)

這就像是宇宙版的偵探故事,而臺灣的科學家團隊就是主角,透過他們的聰明才智,我們終於對這個宇宙謎團有了更深的了解。這項研究不僅幫我們理解磁星是如何引發快速電波爆的,也提供了關於磁星和FRB之間能量來源的重要資訊。這種洞察力對於揭開宇宙中這些神秘現象的秘密至關重要。

下一次當你仰望星空,想想那些遙遠的磁星,它們可能正向我們發送著神秘的快速電波爆訊號。

相關研究刊登在最新一期的《自然》。

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首圖來源:higgstan.com、台北市立天文科學教育館 cc By4.0

圖片來源:Jingchuan Yu、NASA、台北市立天文科學教育館 cc By4.0

參考論文:

1.Rapid spin changes around a magnetar fast radio burstnature

參考出處:

1.NASA Telescopes Find New Clues About Mysterious Deep Space Signals.

2.解開宇宙之謎:臺灣領導的研究團隊揭示磁星與快速電波爆的關聯.臺北市立天文科學教育館

延伸閱讀:

1.快速射電暴原來是來自於遙遠的磁星