艺术家构念念图：一颗磁星被一个因广义相对论效应而发生进动（即舞动）的吸积盘所环绕。部分磁星模子标明，沿其自转轴标的会喷发出高速带电粒子流。图片起首：约瑟夫法拉赫与柯蒂斯麦卡利，拉斯坎帕纳斯天文台
天体裁家已发现磁星在超亮超新星爆发进程中造成的首个明确凭证，为领悟天地中某些最亮堂的爆炸征象提供了新的意志。
天体裁家初度不雅测到磁星的出身进程，并阐述这种顶点天体为天地中某些最亮堂的恒星爆发提供能量。磁星是一种高速旋转的中子星，领有极其巨大的磁场。
这一发现赈济了一位加州大学伯克利分校物理学家起初建议的表面，同期也揭示了超新星爆发中一种新的行径特征。部分超新星的光变弧线呈现出一种啁啾口头，该征象源于广义相对论所预言的效应。关联盘问效果已发表于《当然》期刊。
超亮超新星的亮度可达无为恒星爆炸的十倍以上。自其被发现以来，这类事件一直令天体裁家感到困惑。科学家预计，它们可动力于顶点大质地恒星的牺牲，这类恒星质地可能约为太阳的25倍。然而，其亮度在恒星铁核坍缩、外层物资被犀利抛射之后，仍能握续远超预期的时辰。
照相：[NASA Hubble Space Telescope] / Unsplash
磁星驱动的超新星表面
2010年，丹卡森（现为加州大学伯克利分校表面天体物理学家及物理学教训）建议，一颗新造成的磁星可能驱动这种握续发光征象。他与拉尔斯比尔德斯滕共同完善了这一设念念，而斯坦福伍斯利（加州大学圣克鲁兹分校）也零丁建议了类似不雅点，用以描写大质地恒星生命末期所发生的进程。
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在坍缩进程中，恒星的大部分物资被压缩成一颗极高密度的中子星。这种狂妄恰克己于造成黑洞的临界情状之下。若原始恒星自己具有较强的磁场，则在磁星造成进程中，该磁场可能被剧烈放大。最终造成的磁场强度可达无为旋转中子星（即脉冲星）磁场的100至1000倍。脉冲星与磁星的直径均约为10英里（16千米），而年青的此类天体每秒可旋转上千次。
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当磁星自转时，其极强的磁场会加速带电粒子。这些粒子与超新星爆发向外抛射的物资发生碰撞，将能量注入其中，从而增强爆发的亮度。磁星也被合计可能是快速射电暴的潜在发源之一。
一颗新发现的超新星揭示了其遮蔽的驱动机制
约瑟夫法拉是加州大学圣塔芭芭拉分校和拉斯坎布雷斯天文台（LCO）的盘问生，他分析了2024年发现的一颗超新星SN2024afav的不雅测数据。法拉将于本年秋季加入加州大学伯克利分校，担任米勒博士后盘问员，加入卡森盘问团队。
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通过盘问这一事件，法拉赫阐述了磁星与I型超亮超新星（SLSNeI）之间的关联。在《当然》杂志发表的论文中，他与衔尾者建议，超新星光变弧线上出现的荒谬更正可由广义相对论给予解释。他们将这种周期性类似的信堪称为啁啾，其分析狂妄标明，该信号平直露领爆炸中心存在一颗磁星。
简直令东说念主繁华的是，这是磁星由超亮超新星中枢坍缩造成的可信凭证。加州大学伯克利分校天体裁隆起教训、该论文衔尾者、约瑟夫法拉赫行将师从的导师亚历克斯菲利彭科暗示，丹卡森和斯坦伍斯利模子的基础在于：只需在深处存在一颗磁星所提供的能量，况且其中相称一部分能量被灵验领受，便足以解释其超亮特质。此前尚未阐述的是，磁星如实于超新星爆发中心造成，而约瑟夫的论文初度展示了这少许。
照相：[NASA Hubble Space Telescope] / Unsplash
多年来，磁星假说一直宛如表面物理学家透露的魔术——将一颗巨大引擎遮蔽在超新星抛出物的重重隐秘之后。它当然地解释了这类爆发所展现出的顶点亮度，但咱们永恒无法平直不雅测到它。卡森说说念，这次超新星信号中出现的‘啁啾’特征，恰似那台引擎缓缓拉开帷幕，潜入地展露其存在。
远方的发现
在SN2024afav被发现后，拉斯坎帕纳斯天文台——一个由天下27台千里镜构成的不雅测网络——对其进行了握续追踪，并测量其亮度逾越200天。这颗爆发的恒星距离地球约十亿光年。
法拉与加州大学圣塔芭芭拉分校的天体裁家安迪豪厄尔衔尾时珍爱到，在爆炸约50天后亮度达到峰值之后，其亮度并未像典型的超新星那样渐渐衰减，而是安逸地呈回荡式下落，且回荡周期渐渐镌汰，造成了四次昭彰的亮度更正。他将这一征象比作声息频率渐渐升高，听起来很像鸟鸣的啁啾声。
此前已知的超亮超新星在光变弧线衰减阶段频频会出现一两个隆起，滚球app一些盘问者合计这是超新星激波与恒星周围成团气体层碰撞所致，会霎时增亮。但此前从未不雅测到多达四个这么的隆起。
相对论性啁啾光变弧线
根据法拉赫模子，超新星爆炸抛出的部分物资回落至磁星隔邻，造成一个环绕磁星的物资盘，即吸积盘。由于磁星周围的物资散布频频不具备对称性，该吸积盘相干于快速自转的中子星也不具备对称性，从而导致磁星自转轴与吸积盘自转轴之间发生错位。
由于广义相对论指出，旋转的质地会拖曳周围的时空，因此旋转的磁星将产生所谓冷泽—提尔林进动效应，即导致歪斜的吸积盘发生进动。一个进动的吸积盘可能周期性地装潢并反射磁星发出的光，使通盘系统呈现出类似天地灯塔的耀眼征象。该耀眼周期随吸积盘半径减小而镌汰；当吸积盘向磁星内霎时，其进动频率加速，导致光变信号的回荡频率随之升高，并在放射衰减进程中造成不雅测到的啁啾特征。
咱们测试了若干种设念念，包括纯牛顿力学效应以及磁星磁场驱动的进动，但只须参考系拖曳（即冷泽提尔林）进动与不雅测到的时序透顶吻合。法拉赫暗示，这是初度在超新星的力学描写中必须引入广义相对论。
天体裁家还诈欺不雅测数据估算了该中子星的自转周期——4.2毫秒——以及磁场强度：约为地球磁场的30万亿倍。这两项特征均相宜磁星的典型性质。
我合计约瑟夫仍是找到了关键凭证，豪厄尔说说念，他是LCO的高等科学家，同期亦然加州大学圣塔芭芭拉分校的物理学兼职教训。他将这些荒谬信号与磁星模子干系起来，并用天体物理学中经过最充分考据的表面——广义相对论——对一切作出了讲明。这极为优雅。菲利彭科补充说念：看到爱因斯坦广义相对论的明确效应老是令东说念主繁华的，而初度在超新星中不雅测到这一征象尤其令东说念主立志。
菲利皮恩科辅导说念，法拉赫的论断并不料味着通盘超亮超新星齐是由磁星提供能量的。还存在另一种表面：即爆炸恒星产生的激波与周围物资发生碰撞，从而稍许栽种其亮度。此外，卡森曾建议，若恒星中枢坍缩最终造成黑洞，也可能驱动更亮堂的超新星爆发；而倘若此时吸积盘标的与自转轴不一致，则可能在光变弧线上产生更正特征。
咱们尚不理会I型超亮超新星中有若干比例可能由星周物资供能，但这一发现清楚解释了其中一部分，因此该比例笃定比咱们此前合计的要小，菲利彭科暗示。
将来对啁啾超新星的搜寻
法拉赫瞻望，跟着维拉C鲁宾天文台行将进入启动并开展迄今最为全面的夜空巡天不雅测，她将发现更多此类鸣叫超新星。
这是我有幸参与过的最圆润东说念主心的事。这即是我儿时梦念念的科学。法拉赫说说念，这是天地在高声而理会地告诉咱们：咱们对它的领悟仍不齐全，同期也在激发咱们去用功解答它。
参考文件：兰斯蒂林进动磁星引擎驱动超亮超新星作家：约瑟夫R法拉，洛根J普鲁斯特，D安德鲁霍华德，倪元琪，柯蒂斯麦克利，莫伊拉安德鲁斯，哈什库马尔，平松大智，塞巴斯蒂安戈麦斯，凯瑟琳温，亚历山大V菲利普琴科，K阿扎莉博斯特罗姆，埃多伯杰和彼得布兰查德，2026年3月11日，当然。 DOI10.1038s41586026101510
霍维尔、洛根普鲁斯特现赴任于纽约的弗拉蒂尼盘问所，以及加州大学圣塔芭芭拉分校的倪元琪共同为该盘问作出同等孝敬。菲利普肯科感谢克里斯托弗R雷德里奇过甚他广漠捐赠者的资金赈济。
BY: University of California - Berkeley
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