4N7E86ZHaiA tech.huanqiu.comarticle中国科学家揭示磁星超级爆发关键机制,为宇宙剧烈能量事件研究提供新视角/e3pmh164r/e3pmh2hq8【环球网科技综合报道】磁星,这种宇宙中拥有超强磁场的中子星,其磁场强度超过普通冰箱磁铁的10万亿倍,爆发时释放的能量足以照亮整个星系,一直被视为宇宙中最“恐怖”的天体之一。记者从中国科学院云南天文台获悉,该台研究团队首次将太阳爆发理论拓展至磁星环境,成功揭示了磁星产生超级爆发的关键机制,为理解这类极端天体的磁场驱动爆发过程打开了新窗口。据新华社报道,磁星主要包括反常X射线脉冲星(AXP)和软伽马重复爆(SGR),目前人类仅探测到约30余个此类天体。其中SGR爆发时释放的巨耀发能量可达10⁴⁴至10⁴⁷尔格,是宇宙中已知的最剧烈能量爆发事件之一。然而,科学界对巨耀发的产生机制长期以来知之甚少。“我们以太阳爆发CME理论为基础,构建了磁星巨耀发的三维磁通量绳灾变模型。”论文第一作者、中国科学院云南天文台蒙盈博士解释道,“磁星上扭曲的螺旋磁结构——磁通量绳,就像一根受外力挤压的弹簧。当磁星作用在磁通量绳上的引力与磁力之比小于0.48时,磁通量绳就会像被压缩到极限的弹簧突然挣脱束缚,猛烈弹射出去,引发巨耀发。” 研究团队通过解析计算穿过中子星表面的圆形磁通量绳磁场分布,系统分析了其在洛伦兹力、磁张力和重力联合作用下的平衡状态,以及中子星背景偶极磁场变化时的平衡稳定性。最终得出关键理论判据:当特征参量η=GMm/(R⁴B²)<0.48时(其中G为牛顿引力常数,M为恒星质量,m为抛射物质量,R为恒星半径,B为偶极磁场强度),磁星系统会失去平衡并引发爆发。这一判据不仅给出了磁星巨耀发产生的磁场下限,结合中子星磁场与自转周期的关系,还在周期与周期变化率图上精确划定了磁星巨耀发的理论参数范围,与现有观测结果高度吻合。值得关注的是,该研究方法展现出广泛的适用性:将其应用于太阳爆发研究时,推导出的抛射物质量理论上限为10¹⁷克,这一结果与实际观测完全一致。业内专家指出,这项研究突破了传统天体物理研究的局限,首次将太阳物理理论成功拓展至磁星环境,为理解宇宙中极端磁场驱动的爆发过程提供了全新理论框架。(纯钧)1750053690950环球网版权作品,未经书面授权,严禁转载或镜像,违者将被追究法律责任。责编:王楠环球网175005369095011[]{"email":"wangnan@huanqiu.com","name":"王楠"}
【环球网科技综合报道】磁星,这种宇宙中拥有超强磁场的中子星,其磁场强度超过普通冰箱磁铁的10万亿倍,爆发时释放的能量足以照亮整个星系,一直被视为宇宙中最“恐怖”的天体之一。记者从中国科学院云南天文台获悉,该台研究团队首次将太阳爆发理论拓展至磁星环境,成功揭示了磁星产生超级爆发的关键机制,为理解这类极端天体的磁场驱动爆发过程打开了新窗口。据新华社报道,磁星主要包括反常X射线脉冲星(AXP)和软伽马重复爆(SGR),目前人类仅探测到约30余个此类天体。其中SGR爆发时释放的巨耀发能量可达10⁴⁴至10⁴⁷尔格,是宇宙中已知的最剧烈能量爆发事件之一。然而,科学界对巨耀发的产生机制长期以来知之甚少。“我们以太阳爆发CME理论为基础,构建了磁星巨耀发的三维磁通量绳灾变模型。”论文第一作者、中国科学院云南天文台蒙盈博士解释道,“磁星上扭曲的螺旋磁结构——磁通量绳,就像一根受外力挤压的弹簧。当磁星作用在磁通量绳上的引力与磁力之比小于0.48时,磁通量绳就会像被压缩到极限的弹簧突然挣脱束缚,猛烈弹射出去,引发巨耀发。” 研究团队通过解析计算穿过中子星表面的圆形磁通量绳磁场分布,系统分析了其在洛伦兹力、磁张力和重力联合作用下的平衡状态,以及中子星背景偶极磁场变化时的平衡稳定性。最终得出关键理论判据:当特征参量η=GMm/(R⁴B²)<0.48时(其中G为牛顿引力常数,M为恒星质量,m为抛射物质量,R为恒星半径,B为偶极磁场强度),磁星系统会失去平衡并引发爆发。这一判据不仅给出了磁星巨耀发产生的磁场下限,结合中子星磁场与自转周期的关系,还在周期与周期变化率图上精确划定了磁星巨耀发的理论参数范围,与现有观测结果高度吻合。值得关注的是,该研究方法展现出广泛的适用性:将其应用于太阳爆发研究时,推导出的抛射物质量理论上限为10¹⁷克,这一结果与实际观测完全一致。业内专家指出,这项研究突破了传统天体物理研究的局限,首次将太阳物理理论成功拓展至磁星环境,为理解宇宙中极端磁场驱动的爆发过程提供了全新理论框架。(纯钧)