一顆強磁性中子星正在我們的銀河系中游蕩。天文學家利用美國宇航局（NASA ）的哈勃太空望遠鏡追蹤了一顆罕見且快速移動的磁星——SGR 0501+4516——它正在銀河系中飛馳。它的起源尚不清楚，但根據目前的數據，它可能是迄今為止最有力的證據，證明這顆磁星并非由超新星爆炸形成（大多數磁星被認為是由超新星爆炸形成的）。

我們銀河系中已知僅存在約30顆磁星。這些不尋常的天體是一種中子星——大質量恒星死亡后留下的超致密核心。磁星的獨特之處在于它們擁有極其強大的磁場，其強度可達地球磁場的萬億倍。

如果有人進入距離月球一半的范圍內，它的磁場強度足以抹去地球上所有信用卡的磁條信息。而如果有人進入600英里以內，磁星的強大力量甚至會撕裂他們體內的原子。

這是藝術家對磁星的印象圖，磁星是一種特殊的中子星，擁有極強的磁場。中子星是宇宙中最致密、最極端的天體之一。這些恒星通常將超過太陽質量的中子聚集在一個直徑約12英里的球體中。圖中的中子星呈白藍色球體。磁場則呈現為從其極地區域流出的細絲狀。圖片來源：ESA

利用美國宇航局的哈勃太空望遠鏡，天文學家追蹤了一顆罕見的快速移動磁星，它名為SGR 0501+4516，正在穿越銀河系。這顆磁星之所以格外引人注目，是因為它神秘的起源。與大多數被認為形成于超新星爆炸的磁星不同，這顆磁星與任何已知的超新星遺跡均無明確聯系，這使其很有可能是通過一種不同尋常的過程形成的。它奇特的性質甚至可以幫助科學家理解快速射電暴——短暫而強大的無線電波閃光，這仍然是天文學最大的謎團之一。

“磁星是中子星——恒星死亡后的殘余——完全由中子組成。磁星的獨特之處在于它們極強的磁場，”4月15日發表在《天文學與天體物理學》雜志上的這篇發現論文的主要作者阿什利·克里姆斯（Ashley Chrimes）說道。克里姆斯是歐洲航天局（ESA）駐荷蘭歐洲空間研究與技術中心的研究員。

這些磁場可不是鬧著玩的——磁星的磁力可以比地球強上萬億倍。如果一顆磁星經過距離月球一半的范圍內，它的磁場足以抹去地球上所有信用卡的磁力。如果有人靠近磁星600英里的范圍內，磁星的強大力量足以將原子撕裂。

借助哈勃望遠鏡的靈敏儀器以及歐洲航天局蓋亞航天器的精確基準，我們識別出了這顆磁星的奇異之處。

哈勃太空望遠鏡在地球上空的圖像。圖片來源：ESA/Hubble (M. Kornmesser & LL Christensen)

這顆神秘磁星最初是在2008年被發現的，當時美國宇航局的斯威夫特天文臺觀測到來自銀河系邊緣的短暫而強烈的伽馬射線閃光。該源被證實是銀河系中僅有的約30顆已知磁星之一，被命名為SGR 0501+4516。

由于磁星是中子星，其形成的自然解釋是它們誕生于超新星爆炸，即恒星爆炸后坍縮成一顆超致密中子星。SGR 0501+4516 似乎就屬于這種情況，它位于一顆名為 HB9 的超新星遺跡附近。在天空中，磁星與超新星遺跡中心之間的距離僅為 80 角分，略小于你伸開手臂時的小指寬度。

然而，哈勃望遠鏡長達十年的研究對這顆磁星的誕生地提出了質疑。在SGR 0501+4516被發現后不久，研究人員利用地面望遠鏡進行了初步觀測，并利用哈勃望遠鏡極高的靈敏度和穩定的指向性，在2010年、2012年和2020年發現了這顆磁星微弱的紅外輝光。這些圖像都與蓋亞探測器觀測結果定義的參考系對齊，蓋亞探測器繪制了一幅極其精確的銀河系近20億顆恒星的三維地圖。這種方法揭示了磁星在穿越天空時的細微運動。

“我們測量到的所有這些運動都比哈勃圖像上的一個像素還要小，”英國華威大學的聯合研究員喬·萊曼說道。“能夠穩定地進行這樣的測量，確實證明了哈勃望遠鏡的長期穩定性。”

通過追蹤磁星的位置，研究小組能夠測量該物體在天空中的視運動。SGR 0501+4516的運動速度和方向都表明，這顆磁星不可能與附近的超新星遺跡相關聯。追蹤磁星數千年前的運動軌跡表明，沒有其他超新星遺跡或大質量星團可以與它相關聯。

如果SGR 0501+4516并非誕生于超新星，那么這顆磁星的年齡要么比其預估的2萬年還要古老，要么可能是以其他方式形成的。磁星也可能通過兩顆低質量中子星的合并或一種名為吸積誘導坍縮的過程形成。吸積誘導坍縮需要一個包含白矮星的雙星系統：白矮星是一顆類似太陽的死亡恒星的核心。如果白矮星從其伴星吸入氣體，它的質量可能會變得過于巨大而無法支撐自身，從而導致爆炸——或者可能形成一顆磁星。

“通常情況下，這種情況會導致核反應爆發，白矮星爆炸，什么也不會留下。但有理論認為，在某些條件下，白矮星反而會坍縮成中子星。我們認為這可能就是SGR 0501誕生的原因，”荷蘭拉德堡德大學和英國華威大學的安德魯·萊萬補充道。

宇宙閃光的線索SGR 0501+4516 目前是我們銀河系中磁星的最佳候選者，它可能是合并或吸積引起的坍縮形成的。通過吸積引起的坍縮形成的磁星可以解釋一些神秘的快速射電暴，這些快速射電暴是短暫但強大的射電波閃光。特別是，這種情況可以解釋快速射電暴的起源，這些快速射電暴起源于過于古老的恒星群，這些恒星群近期尚未誕生質量足以爆發成超新星的恒星。

西班牙巴塞羅那空間科學研究所的南達·雷亞說：“磁星的誕生率和形成情景是高能天體物理學中最緊迫的問題之一，對宇宙中許多最強大的瞬態事件都有影響，例如伽馬射線爆發、超亮超新星和快速射電爆發。”

研究小組計劃進一步利用哈勃望遠鏡觀測銀河系中其他磁星的起源，以幫助了解這些極端磁性物體是如何形成的。

編譯自/ScitechDaily