磁星是一種奇異的物體——巨大的旋轉中子星，其磁場是已知最強大的，能夠發射短暫的無線電波，如此明亮，在整個宇宙中都可見。
一組天體物理學家現在發現了磁星的另一個特點：它們可以以前所未有的模式發射低能量伽馬射線爆發，這在任何其他天文物體中都是前所未有的。
目前還不清楚為什么會這樣，但磁星本身卻知之甚少，有幾十種關于它們如何產生無線電和伽馬射線爆發的理論。認識到這種不尋常的伽馬射線活動模式可以幫助理論家找出所涉及的機制。
加州大學伯克利分?？臻g科學實驗室 (SSL) 的天體物理學家布魯斯·格羅桑 (Bruce Grossan) 說：“與快速射電暴和軟伽馬中繼器相關聯的磁星，除了隨機性之外，還有一些周期性的東西。” “這是除了爆發是如何產生的謎團之外的另一個謎團。”
研究人員——來自 SSL 和伯克利宇宙物理中心的 Grossan 和理論物理學家和宇宙學家 Eric Linder 以及來自哈薩克斯坦納扎爾巴耶夫大學的博士后研究員 Mikhail Denissenya——去年從一個軟伽馬中繼器 SGR1935+2154 的爆發中發現了這種模式，即一個磁星，一個多產的軟或低能量伽馬射線爆發源，也是我們銀河系中唯一已知的快速射電爆發源。他們發現該物體隨機發射脈沖串，但僅在四個月的常規時間窗口內發射，每個活動窗口間隔三個月不活動。
3 月 19 日，該團隊上傳了一份預印本，聲稱來自 SGR1935+2154 的軟伽馬暴中的“周期性窗口行為”，并預測這些暴將在 6 月 1 日之后再次啟動——在中斷三個月后——并且可能會在整個四個月內發生10 月 7 日結束的窗口。
6 月 24 日，也就是活動窗口的三周后，在預測的三個月差距之后觀測到了 SGR1935+2154 的第一次新爆發，此后又觀測到了近 12 次爆發，包括 7 月 6 日，即論文發表的那天在線發表在《物理評論 D》雜志上。
“這個窗口內的這些新爆發意味著我們的預測已經死了，”研究高能天文瞬變的格羅桑說。“可能更重要的是，自從我們第一次發布預印本以來，在窗口之間沒有檢測到爆發。”
林德將三個月內未檢測到爆炸事件比作一個關鍵線索——看門狗在夜間不吠叫的“奇怪事件”——這讓夏洛克·福爾摩斯在短篇小說“大冒險”中破獲了一起謀殺案。銀焰”。
“丟失或偶爾出現的數據對任何科學家來說都是一場噩夢，”該論文的第一作者、納扎爾巴耶夫大學能量宇宙實驗室的成員丹尼森亞指出，該實驗室由格羅桑、林德和加州大學伯克利分校的宇宙學家和諾貝爾獎獲得者幾年前創立。喬治·斯穆特。“在我們的案例中，重要的是要意識到缺失的爆發或根本沒有爆發攜帶信息。”
他們預測的證實讓研究人員感到震驚和興奮，他們認為這可能是一種現象的新例子——周期性窗口行為——可以表征其他天文物體的發射。
來自 27 歲衛星的挖掘數據
去年，研究人員提出，來自遙遠星系的快速射電爆發(通常持續千分之一秒)可能會以周期性的窗口模式聚集。但是數據是斷斷續續的，而且用稀疏數據來確定這種說法的統計和計算工具還沒有得到很好的發展。
Grossan 說服 Linder 探索是否可以使用先進的技術和工具來證明SGR1935+2154 磁星的軟伽馬射線暴數據中存在周期性窗口化——但也是隨機的，在活動窗口內——行為。1994 年發射的 WIND 航天器上的 Konus 儀器記錄了該天體的軟伽馬射線暴——自 2014 年以來，它也表現出快速的射電暴——并且可能從未錯過過一個明亮的爆發。
Linder 是勞倫斯伯克利國家實驗室超新星宇宙學項目的成員，他使用先進的統計技術來研究宇宙中星系空間的聚類，他和 Denissenya 調整了這些技術來及時分析爆發的聚類。他們的分析首次將此類技術用于重復事件，顯示出一種不尋常的窗口周期性，這與大多數天文學家在考慮周期性行為時會想到的物體旋轉或在軌道上產生的非常精確的重復不同。
“到目前為止，我們已經觀察到自 2014 年以來超過 10 個窗口期的爆發，雖然我們認為它是周期性窗口期，但它實際上是隨機的，概率為 10,000 分之三，”他說，這意味著他們有 99.97% 的機會是正確的. 他指出，蒙特卡羅模擬表明，他們看到一種并不真正存在的模式的可能性可能遠低于十億分之一。
WIND 和其他監測伽馬射線爆發的航天器最近在其預測窗口內觀察到五次爆發，這增加了他們的信心。然而，在窗外觀察到的單一未來爆發會反駁整個理論，或者導致他們完全重新進行分析。
“對我來說，最有趣和最有趣的部分是做出可以在天空中進行測試的預測。然后我們對真實和隨機模式進行了模擬，發現它確實告訴了我們關于爆發的信息，”Denissenya 說。
至于造成這種模式的原因，格羅桑和林德只能猜測。來自磁星的軟伽馬射線爆發被認為與星震有關，可能是由中子星的地殼與其強磁場之間的相互作用引發的。磁星每隔幾秒旋轉一次，如果旋轉伴隨著進動——旋轉中的擺動——這可能會使爆發發射源僅在某個窗口內指向地球。格羅桑說，另一種可能性是，磁星周圍有一層致密、旋轉的模糊物質云，但有一個洞，它只能周期性地讓爆發出來并到達地球。
“在我們對這些來源的了解的現階段，我們無法真正說出它是什么，”格羅桑說。“這是一個豐富的現象，可能會被研究一段時間。”
Linder 同意并指出，這些進步是通過高能天體物理學觀測和理論宇宙學技術的異花授粉取得的。
“加州大學伯克利分校是一個很棒的地方，不同的科學家可以聚集在一起，”他說。“他們將繼續在夜間觀看和學習，甚至用他們的樂器‘聽’更多的狗。”
