磁星or脈衝星? 一隻磁場大怪獸的雙重人格

中研院天文網/文

「到底算是磁星還是脈衝星?」引人好奇無限的這類品種稀有的恆星,現在總算打破了「唯一」的僵局,因爲天文學家幫它找到了第2號成員。爲了搜尋這類罕見恆星,天文觀測機構組成了一支陣容堅強X射線波段特搜隊。在這段用來公開其觀測結果動畫中不難看出這顆恆星有何特別之處,爲何吸引大家高度的關切。

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磁星是大質量恆星燒完了所有的燃料,驚心動魄地藉由超新星爆發謝幕後,往內「塌縮」成爲一個極強磁場中子星。這種星體通常會在X射線波段發出明亮而持久的輻射,也是宇宙中已知磁場最強者。至於脈衝星,則通常是指磁場強度比磁星低很多的另一種中子星,因爲在快速自旋下有規律幅射電波,行爲上的表現就和「脈搏跳動」一樣,有着很穩定的節拍,因而被稱爲「脈衝星」。被稱爲脈衝星的這種星體所發出來的脈衝,是一種不停旋轉的輻射光束,從地球角度看時,它彷彿像是燈塔,正在以光束做360度的環形掃射。最近被Swift找到的這顆星體,恐怕算是脈衝星和磁星這兩種星體的合體版,因爲自旋的星體從骨架上看既像是脈衝星,但裡面藏着很強的磁場,又不能說它不像一顆磁星。由於內部磁場和外部磁場強弱級別差了好幾倍,所以這讓它幾乎可以另外被視爲一個獨立的級別,應該要稱之爲「弱磁星」(low magnetic field magnetar)了。從影片當中我們也可以看到,這顆恆星內部混亂的成因,其實來自於它糾結交錯的磁場線,當磁場線打開時,能量便以持續的X射線爆發的方式,從恆星殼的各個斷裂處獲得釋放。目前爲止,已知的弱磁場磁星,一共只有兩號人物,一號在2010年被發現,二號在2011年7月發現(Swift J1822.3-1606),NASA是透過Swift號太空望遠鏡偵測到這兩顆星體所釋放出來的短暫X射線爆。包括XMM-牛頓X射線觀測衛星在內一共有5個觀測單位在2011年獲得Swift J1822.3-1606觀測通知,直到2012年4月,它的爆發活動開始衰退以前,這顆恆星的活動情形一直受各方嚴密監視。這麼罕見的星星族類,現在既然增添了第二位成員,倒也提醒我們該換個角度思考了:或許這樣「表裡不一」的行爲模式,在宇宙中根本不像我們原來所想地那麼不尋常!(資料來源:中央研究院天文所)