通過分析美國宇航局費米航天器的數據,河北師范大學和中國南京大學的天文學家研究了一種稱為 SGR J1935+2154 的軟伽馬射線中繼器 (SGR) 的 X 射線爆發活動。該研究的結果于 7 月 9 日在 arXiv.org 上發表,提供了更多關于來自該源的 X 射線爆發特性的提示。
SGR 是不規則間隔發射大量伽馬射線和 X 射線的源。眾所周知,它們是磁星,具有超強磁場的孤立中子星。SGR 在靜止狀態下發射 X 射線,當強磁場發生變化時會發生爆發。根據它們的亮度,SGR爆發可以分為三類:短時爆發、巨型耀斑和中間爆發。
SGR J1935+2154距離約 30,000光年,是美國宇航局的 Neil Gehrels Swift 天文臺于 2014 年發現的軟伽馬射線中繼器。迄今為止,該源在2014年、2015年、2016年、2019年和2020年經歷了幾個時期(窗口)的活動,到了2020年4月,被公認為是本次SGR迄今為止最猛烈的爆發月份。
先前對 SGR J1935+2154 的觀察表明其爆發活動具有周期性窗口行為 (PWB),這意味著爆發階段總是周期性出現,但特定爆發沒有周期性。為了進一步研究這一假設,由鄒晉航(河北師范大學/南京大學)領導的一個天文學家團隊利用伽馬射線暴監測器的數據,對這個 SGR 的 X 射線暴進行了系統搜索。 GBM)在 Fermi 上,希望能識別其 PWB。
研究人員在論文中寫道:“我們使用費米伽馬射線暴監測器從 2013 年 1 月到 2021 年 7 月的連續數據,對 SGR J1935+2154 的 X 射線暴進行了系統搜索。”
通過分析費米數據,鄒團隊確定了 SGR J1935+2154 的八個爆發階段,總共由 255 個獨立爆發組成。使用兩種獨立的方法對該數據集進行進一步分析后,他們發現爆發的周期約為 237 天,占空比約為 58.6%。
這些結果與迄今為止由多個任務觀測到的 SGR J1935+2154 的所有 X 射線爆發完全一致。此外,研究結果表明,下一個活動窗口將發生在 2021 年 6 月至 11 月和 2022 年 2 月至 7 月。第一個預測窗口已被 SGR J1935+2154 當前正在進行的爆發活動所證實,該活動于 2021 年 6 月 26 日開始。
為了解釋已確定的 237 天爆發周期的物理起源,天文學家假設導致這種周期的最自然方式可能是磁星的自由進動。
“鑒于沒有證據表明 SGR J1935+2154 處于雙星系統中,我們將重點放在援引磁星本身特性的解釋上,”該論文的作者在結束語中寫道。