台灣之光！彰化師範大學團隊發現「磁星」與「快速電波爆」關聯

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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）


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》。



資料來源 : 明日科學
https://tomorrowsci.com/spacescience/20240221_01/