【正見新聞網2023年08月22日】
在浩瀚的已知宇宙中，磁星是一種非常奇妙的天體。這些星星的尺寸很小，但質量卻是驚人的。它們將多個太陽的質量壓縮到一個城市大小的球體中。而且它們擁有令人難以置信的強大磁場，比環繞我們地球的磁場強數萬億倍，磁星的磁場強大到可以撕裂恆星的表面，釋放出數十億光年範圍內都可見的強大能量爆發。天文學家仍然不太確定磁星是如何形成的。
雙星系統 HD 45166 中一顆奇異恆星的藝術印象圖。這顆恆星令人驚訝的強大磁場在周圍形成了一層捕獲的粒子的籠罩，並暗示這顆恆星未來可能轉變為磁星。圖片來源：ESO/L。Calçada （CC by 4.0）
據《科學美國人》2023年8月17日報導，阿姆斯特丹大學的托默·謝納爾 (Tomer Shenar) 和他的同事研究了距離地球約 3,000 光年的一對恆星，它們統稱為 HD 45166。這對恆星中的一顆此前已被確定為沃爾夫-拉葉星——一顆非常罕見、熾熱、巨大的恆星。這些恆星已經耗盡了氫燃料，轉而燃燒氦氣，這使得它們更加明亮，並產生強烈的恆星風，可以吹走它們的外層。通過對這顆恆星進行更詳細的研究，謝納爾團隊發現這是一顆特別不尋常的沃爾夫-拉葉星，其磁場強度為 43,000 高斯。相比之下，地球的磁場只有微不足道的半高斯，而我們太陽的磁場也只有幾高斯。這使得這顆質量是太陽兩倍的恆星成為迄今為止發現的磁性最強的大質量恆星。「我們從未在這些類型的恆星中檢測到磁場，」謝納爾說。「事實證明它具有極其強大的磁場，它是成為磁星的主要候選者。」 該研究今天發表在《科學》雜誌上。
謝納爾的團隊利用夏威夷莫納克亞山上的加拿大-法國-夏威夷望遠鏡，以及來自巴西國家天體物理實驗室、智利拉西拉天文台和西班牙加那利群島羅克德洛斯穆查霍斯天文台的數據，通過一個稱為塞曼---都卜勒成像，從磁場對恆星光偏振的改變中梳理出恆星磁場的細節。研究人員隨後對沃爾夫-拉葉星的歷史進行了模擬，發現這顆恆星很可能是兩顆富氦恆星合併在一起的結果。
磁星是中子星的一種，我們銀河系中已知的磁星大約只有 30 顆，是大質量恆星結束生命後留下的殘餘核心。許多中子星是通過超新星誕生的——當恆星爆炸性死亡留下直徑僅 10 英裡的緻密壓縮核心時，就會產生這樣的中子星。這種極端的壓縮——以及與之相關的核心旋轉增強，使其每秒旋轉數十次——原則上可以增強任何早先存在的磁場，達到磁星的水平：大約 100 萬億高斯。
這是一個強大到可以扭曲原子中電子軌道的磁場。例如，氫在磁星磁場中會被壓縮約 200 倍。如果這樣的磁星被放置在月球繞地球運行的軌道上，它將擦除地球上的大多數信用卡和硬碟驅動器。如果你接近磁星 600 英裡以內，你體內的原子就會變得如此扭曲，以至於你的基本生物化學會崩潰——導致你立即死亡。阿姆斯特丹大學的賈森·赫塞爾斯說：「磁場可以產生如此大的應力，以至於它會破裂恆星的外殼，從而引發大規模的恆星地震，釋放出大量的能量。」
根據他們的估計，謝納爾和他的團隊提出，幾百萬年後，HD 45166 的異常磁性沃爾夫拉葉星將在一顆中子星形成超新星中結束其生命，從而產生一顆全新的磁星。
天文學家尚未成功測量許多中子星的磁場，但理論計算表明其中 10% 至 40% 可能是磁星。為什麼一些中子星會產生超強磁場，而另一些中子星卻不會，這是一個懸而未決的問題。HD 45166 中的沃爾夫-拉葉星的情況被認為是一個特別不尋常的例子，並不代表所有磁星都會遵循的路徑。磁星也可能是由合併的中子星產生的，或者是由一個特別靠近軌道的伴星旋轉起來的中子星產生的。
磁星也被認為是一些快速射電爆發（FRB）的原因，觀察者發現這些快速射電爆發是從散布在宇宙中的神秘來源發出的強大但短暫的無線電波爆發。磁星如何產生 FRB 尚不確定，但像 HD 45166 這樣的系統可以為解決這個難題提供有用的線索。