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甚大天線陣列發現最年輕的脈衝星

  • 上版日期:111-06-19

天文學家分析甚大天線陣列(VLA)的巡天計畫(VLASS)數據後,發現可能是已知最年輕的脈衝星!它名為VT 1137-0337,位於離地球 3.95 億光年的矮星系SDSS J113706.18-033737.1之中。天文學家在2018年1月的VLASS資料發現它,之後在2018年、2019年、2020年和2022年的VLASS影像也觀測到,但是沒出現在1998年 VLA’s FIRST Survey的巡天資料裡。
 
VLASS巡天計畫開始於2017年,計畫在7年間完整的掃描3次VLA所在地可見的天區,大約涵蓋了80%的天球,目的是尋找亮度快速變化的瞬態天體。天文學家比較VLASS與VLA’s FIRST Survey的資料,不但發現VT 1137-0337,也發現20個特別明亮的瞬態天體位於已知的星系,值得後續研究。
 
矮星系SDSS J113706.18-033737.1的質量約為太陽1億倍,因為星系正處於快速恆星形成的階段,所以先前就受到關注。研究團隊曾推論VT 1137-0337可能成因,如超新星、伽馬射線爆發或恆星被超大質量黑洞撕碎的潮汐破壞事件,最後認為最好的解釋是脈衝星風星雲(pulsar wind nebula)。這是一種在超新星遺跡中的星雲,由快速旋轉與強大磁場的中子星,將周圍的帶電粒子加速到接近光速,造成脈衝星風。團隊根據其特徵,認為它是非常年輕的脈衝星,估計最年輕可能只有14歲,但是不會超過60至80歲。由於發生超新星爆炸後中子星的電波被爆炸碎片外殼擋住,之後外殼膨脹使密度逐漸降低,最終來自脈衝星風星雲的電波可以穿過而被觀測到。這個穿透事件可能發生在1998年VLA’s FIRST Survey和2018年VLASS觀測之間。


最著名脈衝星風星雲的例子是金牛座的蟹狀星雲,它在1054年超新星爆炸後產生,VT 1137-0337比蟹狀星雲磁場更強,能量高約1萬倍。天文學家認為VT 1137-0337 可能也是磁星,磁星是快速電波爆(FRB)可能的天體之一。因此,會繼續觀測VT 1137-0337後續變化,期待更了解這顆天體。(編譯/李瑾)

 最年輕的脈衝星

圖說:1998年VLA’s FIRST Survey與2018年VLASS同星場資料比較


 資料來源:National Radio Astronomy Observatory