天文学家正在为太空中两个神秘的物体感到困惑,这些物体与科学家以前见过的任何东西都不同。研究人员表示,这些物体会爆发出超亮、超快的X射线耀斑,可能代表着一种全新的天体物理现象。
当这些奇怪的X射线源爆发时,它们会在不到一分钟的时间内亮度增加100倍。耀斑发生后约一小时,亮度恢复正常。“我们从未见过这样的东西,”阿拉巴马大学的吉米·欧文(Jimmy Irwin)说,他是这项研究的负责人,他在一份声明中说。“天文学家已经看到了许多不同的会爆发的物体,但这些可能是全新现象的例子。”
宇宙中的其他物体也可以产生明亮的X射线。这些物体被称为超亮X射线源 (ULX),它们通常来自黑洞或中子星——超新星爆发后留下的恒星残骸,体积小而密度大。但研究人员发现,新发现的源比典型的 ULX 亮数百到数千倍。
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哈佛-史密森天体物理中心的这项研究的合著者彼得·马克西姆(Peter Maksym)在同一份声明中说:“这些耀斑非常不寻常。” “在很短的时间内,其中一个源成为有史以来在椭圆星系中看到的最亮的 ULX 之一。”
作者写道:“在没有耀斑的时候,这些源似乎是正常的中子星或黑洞X射线双星,”其中另一颗恒星围绕着一颗死去的中子星或一个黑洞运行,“但它们位于古老的恒星群中”,这与其他已知具有像神秘物体一样明亮且重复耀斑的物体不同。
最好的比较可能是一颗磁星,这是一种具有强大磁场的年轻中子星,研究人员说。磁星也会产生明亮的X射线耀斑。虽然人们认为磁星是年轻恒星,但本研究中的两个耀斑物体位于椭圆星系附近,其中包含较老的恒星。因此,研究人员说,这些物体可能太老了,不可能是磁星。
耀斑发生后,磁星只需几秒钟即可恢复到X射线辐射的基线水平。新的耀斑物体需要大约一个小时才能稳定下来。在耀斑之间,这些神秘物体仍然比磁星明亮得多。
2005 年观察到的另一次超亮且无法解释的快速 X 射线耀斑激发了研究人员寻找其他神秘的 X 射线源。科学家们查阅了美国国家航空航天局 (NASA) 的钱德拉 X 射线天文台和欧洲航天局 XMM-牛顿天文台自 1999 年以来的 70 个不同星系的 X 射线观测数据,发现了另外两个奇怪的 X 射线源。
本研究中无法识别的物体之一位于半人马座 A(NGC 5128)之外,这是一个距离地球约 1300 万光年的椭圆星系。另一个位于球状星团中,该星团位于 NGC 4636 之外,这是另一个位于室女座星系中,距离地球 4700 万光年的椭圆星系。
研究发现,半人马座 A 中的源大约每 1.8 天爆发一次。由于观测数据有限,研究人员只能确定 NGC 4636 中的物体至少每四天爆发一次。
加拿大阿尔伯塔大学的合著者格雷戈里·西瓦科夫(Gregory Sivakoff)说:“既然我们已经发现了这些耀斑物体,观测天文学家和理论家都将努力弄清楚正在发生什么。”
该研究今天发表在《自然》杂志上。
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