星空有約丨中國科學(xué)家找到磁星爆發(fā)的“臨界鑰匙”
新華社昆明6月10日電（記者王賢思）中國科學(xué)院云南天文臺(tái)研究團(tuán)隊(duì)首次將太陽爆發(fā)理論拓展到磁星環(huán)境，找到了磁星產(chǎn)生超級(jí)爆發(fā)的“臨界鑰匙”。相關(guān)論文發(fā)表于天體物理學(xué)期刊《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。
磁星是指具有超強(qiáng)磁場(chǎng)的中子星，其強(qiáng)度超過普通冰箱磁鐵的10萬億倍，爆發(fā)時(shí)釋放的能量足以照亮整個(gè)星系，被認(rèn)為是宇宙中最“恐怖”的實(shí)體之一。
“磁星上扭曲的螺旋磁結(jié)構(gòu)（又稱磁通量繩），就像一根受外力擠壓的彈簧。”論文第一作者、中國科學(xué)院云南天文臺(tái)蒙盈博士介紹，“我們通過建模計(jì)算發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁星作用在磁通量繩上的引力與磁力之比小于0.48時(shí)，磁通量繩會(huì)如同被壓縮到極限的彈簧突然掙脫束縛，猛烈彈射出去。”
目前，人類在宇宙中探測(cè)到30多顆磁星，其中僅觀測(cè)到3次磁星超級(jí)爆發(fā)事件。蒙盈說，磁通量繩受擠壓時(shí)儲(chǔ)存的能量會(huì)被快速釋放，產(chǎn)生劇烈爆發(fā)現(xiàn)象。由于中子星都在快速轉(zhuǎn)動(dòng)，包含磁通量繩的復(fù)雜磁結(jié)構(gòu)既不容易形成并存在足夠長的時(shí)間，也難以在周圍其他磁場(chǎng)的擠壓或扭曲下儲(chǔ)存足夠多能量來驅(qū)動(dòng)超級(jí)爆發(fā)，因此，研究發(fā)現(xiàn)的這一臨界條件還解釋了為何只有極少部分磁星會(huì)產(chǎn)生超級(jí)爆發(fā)。
“就像預(yù)測(cè)火山噴發(fā)需要掌握地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿壓力、地球板塊碰撞等條件一樣，團(tuán)隊(duì)在建模過程中綜合考量了磁星背景磁場(chǎng)與自轉(zhuǎn)的內(nèi)稟關(guān)系、磁星周圍等離子體環(huán)境以及磁通量繩尺度等因素。”中國科學(xué)院云南天文臺(tái)研究員林雋介紹。
這項(xiàng)研究不僅為理解宇宙最強(qiáng)磁場(chǎng)中的能量釋放提供了新視角，其建立的爆發(fā)判據(jù)，即“臨界鑰匙”未來還可用于探究其他天體的磁場(chǎng)爆發(fā)過程。
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