太空探索表裡不一的怪異磁星 爆發X、伽瑪射線

天文學家利用美國航太總署（NASA）的錢卓（Chandra）、史威福（Swift）、RXTE等X射線觀測衛星和費米伽瑪射線太空望遠鏡，以及歐洲太空總署（ESA）的XMM-牛頓X射線觀測衛星找到一顆中子星，其自轉速度不快，表面磁場強度普通，卻有X射線和伽瑪射線爆發等現象，顯示這顆中子星內部的磁場必定比表面磁場強很多，呈現出宇宙中擁有磁場強度最強的磁星（magnetar）的演化趨勢。



這顆中子星編號為SGR 0418+5729，位在鹿豹座方向，距離約6500光年，由費米太空望遠鏡首度於2009年6月5日偵測到它的伽瑪射線爆發。4天之後緊接著用Rossi X射線計時探測衛星（RXTE）觀測的結果顯示，除了偶然發生的X射線爆發外，這顆中子星還存有規律的X射線脈動，顯示它的自轉週期約僅9.1秒。RXTE持續監測了100天。這顆中子星的行為非常類似所謂的「磁星」這種中子星，磁星的磁場強度非常強，大約是電波脈衝星（radio pulsars）平均磁場強度的20～1000倍左右。

由於低頻電磁波輻射或高能粒子風會隨中子星自轉而將能量帶離中子星，使中子星自轉速度逐漸變慢。雖然它的爆發亮度已經愈來愈低，不過經過錢卓和XMM-牛頓的小心監測之後，科學家便可精確計算出SGR 0418+5729的脈動週期。

SGR 0418+5729與其他磁星最大的區別在於科學家總共監測了490天，但它都沒有像其他磁星那樣有自轉週期速度降低的徵兆，顯然其低頻電磁波輻射的部分必定相當微弱，因此表面磁場強度也必定比一般磁星還弱很多。但這個現象又引起另一個問題：那麼，激起伽瑪射線和X射線爆發的能量從何而來？

科學家認為引發X射線和伽瑪射線輻射的能量很可能來自磁星內部受到擾動而更形扭曲的磁場。理論模擬指出，如果磁星內部磁場比表面磁場還強10倍以上的話，在糾結的磁場逐漸解開的過程中所釋放出的能量會加熱中子星的外殼或使粒子加速，因而能產生穩定的和偶然爆發的X射線輻射。

目前的關鍵在於表面和內部磁場的差異可以達到多大程度？SGR 0418+5729可能就是找出這個答案的線索。從觀測資料來看，這個差異可以在50～100倍之間。未來的錢卓觀測結果若再下推表面磁場強度的下限，那麼理論學家便得重新檢討上述的解釋方式了。(文／引用自臺北天文館之網路天文館網站)

文章來源: NOWnews