CNN记者杰基·沃特斯报道 美国东部时间2023年8月17日星期四下午3:17更新
这张艺术家印象图显示了HD 45166，这是一颗最近被发现具有43，000高斯强大磁场的大质量恒星，是迄今为止在大质量恒星中发现的最强磁场。从恒星吹走的强烈粒子风被这个磁场捕获，将恒星包裹在气体外壳中。一项新研究的主要作者Tomer Shenar指出，真正的明星“甚至可能看起来像怀尔德”。
长度卡尔阿达/欧洲南方天文台
CNN—— 磁星是宇宙中最奇异和神秘的物体之一，其磁力是地球或人类开发的任何磁铁的数万亿倍。 科学家们仍然不确定这些物体是如何形成的。但是，根据8月17日发表在《科学》杂志上的一项研究，一颗位于3000光年之外的独特的富含氦的恒星可能会有一些答案。 研究人员表示，这颗恒星令人费解的行为无法用传统模型来解释。但这可以用磁场来解释——事实上，磁场被发现如此强大，以至于它被确定为有史以来最具磁性的大质量恒星。它甚至产生了一个新的定义:“大质量磁氦星” 现在，科学家们怀疑有一天，这颗恒星会在超新星爆炸中坍缩。根据这项研究，那次爆炸的结果可能是一颗磁星的诞生——一颗死亡的恒星，其磁引力将比现在的恒星强几十亿倍。 这至少为磁星如何形成的问题提供了一个答案。研究作者指出，可能有其他方法。但这是解开困扰科学家几十年的磁星之谜的重要一步。
磁星的奥秘
这项研究的核心是大质量磁氦星，它是一个名为HD 45166的双星系统的一部分。该系统中的主导星或主星已经成为该研究的主要作者、荷兰阿姆斯特丹大学的天文学家Tomer Shenar的困扰。
美国宇航局望远镜在深空发现宇宙问号
“我们从未真正观察到它们，因为它们很难被探测到——除了这个物体，”Shenar谈到HD 45166的恒星类型。 他把这颗星称为他的“宠物”，而他的同事兼研究合著者朱莉娅·博登斯坦纳开玩笑地称它为“僵尸星”——因为“它会把自己变成僵尸。” 这颗恒星看起来像一颗沃尔夫-拉叶星，这是非常大质量的恒星在坍缩为中子星或黑洞之前经历的一个阶段。但是这颗恒星的质量远小于典型的沃尔夫-拉叶星。 “这基本上是一个挑战我们的模型和理论的物体，”Shenar告诉CNN。 但是，Shenar想到磁场可能是罪魁祸首，这解释了为什么这颗恒星看起来像Wolf-Rayet，但质量却小得多。 起初，连谢纳尔都不相信。他说说服他的研究伙伴不是一件容易的事。但证据如此令人信服，以至于Shenar和他的同事能够获得高度竞争的天文仪器，包括位于夏威夷的加拿大-法国-夏威夷望远镜，它可以检测和测量磁场。
结果令人震惊。 人们发现这颗恒星含有43，000高斯的磁场。举例来说，地球有一个磁场——它让指南针工作，让鸟类导航——测量值约为0.5高斯。 研究人员怀疑这颗恒星的磁场来自与另一颗恒星的合并。该研究称，本质上，双星系统曾经包含三颗恒星，其中一颗恒星吞噬了它的一颗同伴，形成了一个高度磁性的核心。
从超新星到磁星
研究人员怀疑，这颗巨大的磁性氦星将在大约一百万年后坍缩并爆炸，成为一颗超新星。 那次爆炸将产生中子星，当恒星中心的质子和电子坍缩并形成中子时就会产生中子星——本质上是曾经巨大、明亮燃烧的恒星的死亡残余。 科学家已经知道大约10%的中子星也是磁星。但是他们之前并不知道是什么创造了它们。 答案是这种完美的宇宙酿造:一颗恒星通过与另一颗恒星合并形成一个极具磁性的核心，随后可以坍缩成一颗中子星，具有磁星的所有属性。 谢纳指出，至少这是一个答案。
“现在的问题是，这是否是一个主要的形成渠道，或者只是另一种形成方式，但可能不是最常见的方式，”他说。“但可以肯定的是——这是一种新的方式。” 西弗吉尼亚大学的科学家Harsha Blumer博士没有参与这项研究，但他对磁星进行了广泛的研究，他称这项研究“不可否认地迷人”她补充说，这与她自己的一些研究相吻合，这些研究表明沃夫-瑞叶星可能是磁星的祖先。 她承认了另一个关于磁星形成的理论。这被称为“磁星模型”，它假设“强烈的热量和旋转可以驱动中子星核心的对流运动，这反过来又可以通过发电机的作用产生强大的磁场。”这和科学家假设地球获得磁场的方式是一样的。 但是，她补充说，“重要的是要注意，这些理论没有一个是相互排斥的。”
永远无法确定
当然，研究人员无法实际观察到这颗疑似磁星的形成，因为这颗大质量磁氦星距离坍缩还有大约一百万年。 Shenar说，目前的天文工具确实允许天文学家每晚观察数百甚至数千颗超新星。但是这些爆炸发生在如此遥远的地方——距离我们数百万甚至数十亿光年——以至于很难确定这些超新星到底留下了什么。 Shenar说，最理想的是在我们自己的星系中观察到磁星的形成。但是平均来说，每100年在地球附近只有一颗超新星。即使这样，仍然只有10%的可能性会产生一颗同时也是磁星的中子星。 “所以如果你活1000年，你可能会看到一个，”Shenar开玩笑说。 尽管如此，研究人员表示，可以相当肯定地说，他们已经破解了这种类型磁星形成的密码。 Shenar说，虽然这是一个“非常奇特和壮观的场景”，但在我们广阔的宇宙中这可能并不罕见。 Blumer补充说，在磁星上仍然有许多令人兴奋的工作要做，每一项进展都有助于提供一个更完整的宇宙图像。 “研究磁星可以深入了解物质在极端磁场下的行为，并帮助我们更好地了解中子星的基本属性，它们的演化，甚至潜在的引力波源，”她说。 她补充说，在她看来，磁星是“等待解决的宇宙难题”。
