简介：极端脉冲星可能会以比我们想象的更多的方式散发出辐射

射电脉冲星向太空中爆发的辐射可能远比我们想象中的多。

图 1蟹云脉冲星(图源：NASA/ESA; J. Hester/ASU and M. Weisskopf/NASA/MSFC)

一项关于距离我们6500光年以外的蟹云脉冲星的新研究表明，一种名为“巨射电脉冲”的现象的发生伴随着x射线发射而增加。

这意味着，这些现象的发生远比我们想象的活跃得多；同时，也从侧面印证了从遥远的数百万光年以外的星际空间向地球发射出的神秘的快速射电暴（FRB）是的确存在的。

射电脉冲星是一种神秘的恒星。它们是由中子星构成的致密天体（中子星：大质量恒星经过超新星爆发后塌缩的致密核心）

图 2 蟹云脉冲星（图源：NASA ,ESA, and J. Hester)

许多中子星都只是不起眼的隐匿在宇宙中，但脉冲星因其能不断发射电磁脉冲而更容易被人类观测到。脉冲星的自转非常高速，并能从其南北两极区域放射出电磁脉冲流；因此当这些脉冲流随着脉冲星的自转扫过地球时，我们便能看见其一明一灭，彷佛一座伫立在宇宙中毫秒级急速闪烁的灯塔。

但也不是所有的脉冲星都一样。部分脉冲星会在极短的时间内比死星的正常辐射强度更大的毫秒级电磁脉冲。

蟹云脉冲星位于瑰丽的蟹状星云中心，它的诞生来自于距今不到1000年的一场超新星爆发。同时，它也是我们发现的最年轻的脉冲星之一，自转周期为33ms，即每秒自转30次。

同时，它也是一个多产的巨型脉冲星，是我们已知的唯一一个波长超过无线电波长的天体。当蟹云脉冲星爆发时，可见光强度也会相应地增加。

正因如此，一个由日本瑞肯集群前沿研究所的榎户辉扬领导的国际天文学家小组正在寻找其他波长。来自世界各地的成员们使用无线电和和X射线望远镜同步观测蟹云脉冲星，看他们在巨大的射电脉冲中能否检测到X射线发射的增加。

历经三年，他们终于检测到了一个足够明显和清晰的信号，确认了蟹云脉冲星的确在它巨大的无线电脉冲中额外发射了大约4%的X射线，进一步表明了我们大大低估了这其中的能量。

图 3 左：超新星爆炸残骸 右：模拟模型（蟹状脉冲星） （图源：NASA/CXC）

榎户辉扬说道：“我们的观测证明了这些巨大的脉冲的能量比我们之前认为的要强上几百倍”。

实际上我们并不知道这些巨大射电脉冲产生的原因，因此这是一个非常有趣的信息。研究人员说，这4%的增长与光辐射的增长是一致的，这表明高能量的辐射具有与普通脉冲相同的光谱能量分布。这对我们判断可能导致该星体辐射脉冲的因素提出了一些限制。

该团队还发现，他们观测到的结果与磁重联是一致的（磁重联：恒星周围的磁场线断裂并重新连接时产生的能量释放）。这是太阳周围一直存在的事实，也是太阳耀斑的产生原因。

巨型射电脉冲也被认为是来自其他星系的低能量方式的神秘电信号，也称为快速射电暴。与巨型射电脉冲类似，几乎所有的快速射电暴都是随机的，持续时间仅几毫秒，但它们来自于宇宙中更遥远的地方，因此能量也更大。

去年，天文学家首次探测到来自太阳系的快速射线暴，它的来源是一颗磁星（磁星：一种具有非常强磁场的中子星）。更令人惊讶的是，脉冲星和磁性之间几乎没有交叉，一些天文学因此认为磁星是由脉冲星演变而来的。

图 4 磁星的X射线（图源NASA'S Goddard Space Flight Center)

产生快速射电暴的机制可能并不止一种，所以这仍是一个谜团。但这项研究提供了一个新的思路：一些快速射电暴会重复出现——如果他们是由一个类似于巨型射电脉冲的机制产生的，那么恒星就会迅速变暗，这样的话我们就可以至少在一个快速射电暴源中重复观测到。

所以我们现在可以知道，至少在一些快速射电暴的背后有其他的机制存在——但我们不能完全排是除脉冲星的可能。榎户辉扬说：“这仍有争议，但我们已经发现的事实和即将到来的关于快速射电暴的发现，对我们了解这些现象之间的关系有所帮助。”

或许我们并不了解，但我们会一定会对太空之谜打破砂锅问到底。

该团队的研究结果已发表在《科学》杂志上。