科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然
夜空中一次稍縱即逝的閃爍,可能承載著一顆恒星壯烈落幕的史詩(shī)。但有一種爆發(fā),其光芒之強(qiáng),足以讓普通超新星相形見(jiàn)絀——它們被稱(chēng)為“超亮超新星”,亮度是普通超新星的十倍以上。究竟是什么力量,能驅(qū)動(dòng)如此驚人的宇宙級(jí)焰火?一項(xiàng)發(fā)表于《自然》雜志的最新研究,為我們揭示了可能的答案:一顆高速旋轉(zhuǎn)、擁有宇宙最強(qiáng)磁場(chǎng)的“磁星”,可能正是這場(chǎng)演出的總導(dǎo)演。

長(zhǎng)期以來(lái),天文學(xué)家一直懷疑,一類(lèi)特殊的中子星——“磁星”可能是超亮超新星的引擎。當(dāng)大質(zhì)量恒星耗盡燃料,在自身引力下坍縮并發(fā)生超新星爆發(fā)時(shí),其核心可能被壓縮成一個(gè)直徑僅約20公里卻擁有超強(qiáng)磁場(chǎng)的中子星。如果這顆新生中子星旋轉(zhuǎn)速度極快、磁場(chǎng)強(qiáng)度足以扭曲時(shí)空本身,它就會(huì)成為一顆磁星。其旋轉(zhuǎn)減慢時(shí)釋放出的巨大能量,可能注入爆發(fā)的碎屑中,使其亮度倍增。
然而,理論與觀測(cè)之間始終存在縫隙:許多超亮超新星的光變曲線(亮度隨時(shí)間變化的曲線)呈現(xiàn)復(fù)雜的起伏,難以用簡(jiǎn)單的磁星模型完美解釋。
這一次,美國(guó)拉斯孔布雷斯天文臺(tái)科學(xué)家將目光鎖定在一個(gè)名為“2024afav”的目標(biāo)上。這顆超亮超新星在超過(guò)10億光年(約327百萬(wàn)秒差距)之外綻放,其光芒穿越浩瀚宇宙抵達(dá)地球。科學(xué)家對(duì)這場(chǎng)爆發(fā)進(jìn)行了細(xì)致追蹤。他們發(fā)現(xiàn),2024afav發(fā)出的光呈現(xiàn)出一種變暗變亮的奇特節(jié)奏。
這種“閃爍”模式,就像宇宙在發(fā)送一組摩爾斯電碼。為了破譯它,科學(xué)家求助于計(jì)算機(jī)模擬。結(jié)果指向:在爆發(fā)的核心,確實(shí)存在一顆高速旋轉(zhuǎn)的磁星。但關(guān)鍵之處在于,這顆磁星并非孤懸于空,它被一個(gè)由恒星坍縮殘留物質(zhì)構(gòu)成的熾熱的“碎屑盤(pán)”所環(huán)繞。更巧妙的是,它還是傾斜的。
這個(gè)傾斜的盤(pán)好比一個(gè)間歇性的遮光罩,又像一個(gè)不均衡的能量閥門(mén),遮擋的頻率不時(shí)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致了地球上觀測(cè)到的、節(jié)奏越來(lái)越快的明暗交替。
也就是說(shuō),我們看到的并非磁星本身在閃爍,而是其光芒在一個(gè)旋轉(zhuǎn)且傾斜的“宇宙快門(mén)”后時(shí)隱時(shí)現(xiàn)的效果。這將超亮超新星的研究推向了一個(gè)更精細(xì)的層面。它表明,驅(qū)動(dòng)這些宇宙最強(qiáng)爆發(fā)的,可能不僅僅是磁星本身,還包括其與周?chē)鷱?fù)雜環(huán)境(如傾斜的物質(zhì)盤(pán))的相互作用。這就像一個(gè)功率極高的引擎,其動(dòng)力輸出還受到一個(gè)精密變速箱的調(diào)節(jié)。
未來(lái),隨著“時(shí)空遺產(chǎn)巡天”等大型巡天項(xiàng)目的推進(jìn),天文學(xué)家將能捕獲更多超亮超新星樣本,最終徹底解開(kāi)這些宇宙中最明亮爆發(fā)背后的能量之謎,真正讓我們讀懂恒星臨終前用最燦爛光芒寫(xiě)就的“遺言”。