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中国天文学家调查SGR J1935+2154的X射线爆发

2021-07-20 15:17          X射线伽马射线中国

SGR J1935+2154:研究中检查的短时爆发示例。图片来源:Zou 等人,2021 年。

通过分析美国宇航局费米航天器的数据,河北师范大学和中国南京大学的天文学家研究了一种称为 SGR J1935+2154 的软伽马射线中继器 (SGR) 的 X 射线爆发活动。该研究的结果于 7 月 9 日在 arXiv.org 上发表,提供了更多关于来自该源的 X 射线爆发特性的提示。

SGR 是不规则间隔发射大量伽马射线和 X 射线的源。众所周知,它们是磁星,具有超强磁场的孤立中子星。SGR 在静止状态下发射 X 射线,当强磁场发生变化时会发生爆发。根据它们的亮度,SGR爆发可以分为三类:短时爆发、巨型耀斑和中间爆发。

SGR J1935+2154距离约 30,000光年,是美国宇航局的 Neil Gehrels Swift 天文台于 2014 年发现的软伽马射线中继器。迄今为止,该源在2014年、2015年、2016年、2019年和2020年经历了几个时期(窗口)的活动,到了2020年4月,被公认为是本次SGR迄今为止最猛烈的爆发月份。

先前对 SGR J1935+2154 的观察表明其爆发活动具有周期性窗口行为 (PWB),这意味着爆发阶段总是周期性出现,但特定爆发没有周期性。为了进一步研究这一假设,由邹晋航(河北师范大学/南京大学)领导的一个天文学家团队利用伽马射线暴监测器的数据,对这个 SGR 的 X 射线暴进行了系统搜索。 GBM)在 Fermi 上,希望能识别其 PWB。

研究人员在论文中写道:“我们使用费米伽马射线暴监测器从 2013 年 1 月到 2021 年 7 月的连续数据,对 SGR J1935+2154 的 X 射线暴进行了系统搜索。”

通过分析费米数据,邹团队确定了 SGR J1935+2154 的八个爆发阶段,总共由 255 个独立爆发组成。使用两种独立的方法对该数据集进行进一步分析后,他们发现爆发的周期约为 237 天,占空比约为 58.6%。

这些结果与迄今为止由多个任务观测到的 SGR J1935+2154 的所有 X 射线爆发完全一致。此外,研究结果表明,下一个活动窗口将发生在 2021 年 6 月至 11 月和 2022 年 2 月至 7 月。第一个预测窗口已被 SGR J1935+2154 当前正在进行的爆发活动所证实,该活动于 2021 年 6 月 26 日开始。

为了解释已确定的 237 天爆发周期的物理起源,天文学家假设导致这种周期的最自然方式可能是磁星的自由进动。

“鉴于没有证据表明 SGR J1935+2154 处于双星系统中,我们将重点放在援引磁星本身特性的解释上,”该论文的作者在结束语中写道。

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