甚大天线阵列发现最年轻的脉冲星

发布单位:台北市立天文科学教育馆

1998年VLA’s FIRST Survey与2018年VLASS同星场资料比较。
图说:1998年VLA’s FIRST Survey与2018年VLASS同星场资料比较。

  天文学家分析甚大天线阵列(VLA)的巡天计划(VLASS)数据后,发现可能是已知最年轻的脉冲星!它名为VT 1137-0337,位于离地球3.95亿光年的矮星系SDSS J113706.18-033737.1之中。天文学家在2018年1月的VLASS资料发现它,之后在2018年、2019年、2020年和2022年的VLASS影像也观测到,但是没出现在1998年VLA第一次巡天观测(VLA’s FIRST Survey)的资料里。

  VLASS巡天计划开始于2017年,计划在7年间完整的扫描3次VLA所在地可见的天区,大约涵盖了80%的天球,目的是寻找亮度快速变化的瞬态天体。天文学家比较VLASS与VLA’s FIRST Survey的资料,不但发现VT 1137-0337,也发现20个特别明亮的瞬态天体位于已知的星系,值得后续研究。

  矮星系SDSS J113706.18-033737.1的质量约为太阳1亿倍,因为星系正处于快速恒星形成的阶段,所以先前就受到关注。研究团队曾推论VT 1137-0337可能成因,如超新星、伽马射线爆发或恒星被超大质量黑洞撕碎的潮汐破坏事件,最后认为最好的解释是脉冲星风星云(pulsar wind nebula)。这是一种在超新星遗迹中的星云,由快速旋转与强大磁场的中子星,将周围的带电粒子加速到接近光速,造成脉冲星风。团队根据其特征,认为它是非常年轻的脉冲星,估计最年轻可能只有14岁,但是不会超过60至80岁。由于发生超新星爆炸后中子星的电波被爆炸碎片外壳挡住,之后外壳膨胀使密度逐渐降低,最终来自脉冲星风星云的电波可以穿过而被观测到。这个穿透事件可能发生在1998年VLA’s FIRST Survey和2018年VLASS观测之间。

  最著名脉冲星风星云的例子是金牛座的蟹状星云,它在1054年超新星爆炸后产生,VT 1137-0337比蟹状星云磁场更强,能量高约1万倍。天文学家认为VT 1137-0337 可能也是磁星,磁星是快速电波爆(FRB)可能的天体之一。因此,会继续观测VT 1137-0337后续变化,期待更了解这颗天体。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

资料来源:National Radio Astronomy Observatory

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