磁星or脉冲星? 一只磁场大怪兽的双重人格

中研院天文网/文

「到底算是磁星还是脉冲星?」引人好奇无限的这类品种稀有的恒星,现在总算打破了「唯一」的僵局,因为天文学家帮它找到了第2号成员。为了搜寻这类罕见恒星,天文观测机构组成了一支阵容坚强X射线波段特搜队。在这段用来公开其观测结果动画中不难看出这颗恒星有何特别之处,为何吸引大家高度的关切。

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磁星是大质量恒星烧完了所有的燃料,惊心动魄地借由超新星爆发谢幕后,往内「塌缩」成为一个极强磁场中子星。这种星体通常会在X射线波段发出明亮而持久的辐射,也是宇宙中已知磁场最强者。至于脉冲星,则通常是指磁场强度比磁星低很多的另一种中子星,因为在快速自旋下有规律幅射电波,行为上的表现就和「脉搏跳动」一样,有着很稳定的节拍,因而被称为「脉冲星」。被称为脉冲星的这种星体所发出来的脉冲,是一种不停旋转的辐射光束,从地球角度看时,它仿佛像是灯塔,正在以光束做360度的环形扫射。最近被Swift找到的这颗星体,恐怕算是脉冲星和磁星这两种星体的合体版,因为自旋的星体从骨架上看既像是脉冲星,但里面藏着很强的磁场,又不能说它不像一颗磁星。由于内部磁场和外部磁场强弱级别差了好几倍,所以这让它几乎可以另外被视为一个独立的级别,应该要称之为「弱磁星」(low magnetic field magnetar)了。从影片当中我们也可以看到,这颗恒星内部混乱的成因,其实来自于它纠结交错的磁场线,当磁场线打开时,能量便以持续的X射线爆发的方式,从恒星壳的各个断裂处获得释放。目前为止,已知的弱磁场磁星,一共只有两号人物,一号在2010年被发现,二号在2011年7月发现(Swift J1822.3-1606),NASA是透过Swift号太空望远镜侦测到这两颗星体所释放出来的短暂X射线爆。包括XMM-牛顿X射线观测卫星在内一共有5个观测单位在2011年获得Swift J1822.3-1606观测通知,直到2012年4月,它的爆发活动开始衰退以前,这颗恒星的活动情形一直受各方严密监视。这么罕见的星星族类,现在既然增添了第二位成员,倒也提醒我们该换个角度思考了:或许这样「表里不一」的行为模式,在宇宙中根本不像我们原来所想地那么不寻常!(资料来源:中央研究院天文所)