中子星與曼哈頓，孰大孰小？
簡介：磁超耀斑會在爆發的十分之一秒左右的時間内，發射高達太陽的100萬億倍的能量。這種事件是非常罕見的，通過研究這一現象可以使我們對中子星及其磁場的内部有很多了解。
描繪磁超耀斑的作品，從中子星表面噴發出來的壯觀的能量。圖檔版權來源：NASA(美國航空航天局）/戈達德航天飛行中心
作為一個經常與天文中的毀滅現象打交道的人，很多人問我，宇宙中什麼現象最讓我恐懼？小行星撞擊？太陽耀斑？變幻莫測的黑洞？
都不是，差遠了。我的答案是磁超耀斑。
你問為什麼？那麼我告訴你，最近觀測到的一次磁超耀斑，在大約1/10秒時間的爆發中，噴射出了相當于100萬億個太陽的能量。
！！！
這一現象被NASA（美國航空航天局）用于探測宇宙射線的費米衛星所觀測到。這些是光的最高能量形式，并且隻能來自于能量驚人的暴力事件：恒星爆炸、黑洞吞噬物質等等。
NGC 253，一個距離地球約110萬光年的側向螺旋星系（圖檔版權來源：亞當·布洛克/萊蒙山天文中心/亞利桑那大學）
伽馬射線爆發在2020年4月15日被觀測到，并很快确定來自于NGC253，一個距離地球約110萬光年的側向螺旋星系。對于星系來說，這個距離似乎很近，但是離地球仍有很長的一段路要走……即使從這麼遙遠的距離，費米也能輕易地探測到這一事件所産生的輻射。
此前類似這樣的爆發隻觀察到3次：兩次在我們的銀河系（1998年和2004年），一次在我們的衛星星系大麥哲倫雲（1979年），距離地球16萬光年。
描繪中子星周圍磁場的作品。圖檔版權來源：凱西·裡德/ 賓夕法尼亞大學
我曾經寫過關于2004年那次爆發的情況，所有的一切都讓我感到恐慌。伽馬射線的爆發是如此強烈，以至于好幾顆天文衛星的探測器同時滿負荷，地球磁場鳴響，同時也對我們的大氣層産生了實體影響，使大氣上層部分電離。
請注意，SGR1806-20，就是2004年爆發的那顆磁陀星，距離我們5萬光年，大約是銀河系直徑的一半。盡管如此，它仍然能給我們造成這些麻煩。
是以，是的，磁陀星把我吓壞了。
[注：我知道很多人會被這樣的事情吓壞，是以我注意到，據我們所知，沒有磁陀星能夠在離我們足夠近的地方産生巨大的耀斑，造成嚴重的破壞。它們其實隻會在你想起這件事的時候吓到你。實際上，我更擔心較大的太陽事件，而不是像磁陀星爆炸這樣冷僻的事件。]
這一切混亂背後的動力來源是什麼？磁陀星是中子星的一種，是一顆大品質恒星在形成超新星後核心的超緻密殘骸。當恒星外部爆炸時，核心坍塌。如果它的品質足夠大，它就會形成一個黑洞，但是如果它的品質是太陽的1-3倍，它就會被壓縮成一個隻有十幾公裡寬的中子球。想一想：整個恒星的品質被壓成一個城市大小的球體。太不可思議了。
還有更令人驚奇的事。中子星表面的重力可能是地球的10億倍，但即使是這樣，它在磁場面前也是相形見绌，磁場可以是地球強度的10000億倍。除了我們稱之為磁陀星的那些，罕見有這種磁場。它們的磁性強度如此之高，以至于它對周圍一切物體的影響程度甚至超過了不可思議的重力。
但是當你把兩者結合到一起，事情就會變得如世界末日般可怕。
中子星小得令人難以置信，同時又有着超高的密度，他能将整個太陽壓縮成一個僅僅幾公裡的球。這幅作品描繪了一個中子星與曼哈頓的對比。圖檔版權來源：NASA（美國航空航天局）戈達德航天飛行中心。
這些磁場存在于中子星的地殼中，來源于星體内部深處。有時候地殼會移動，類似于地震時的地殼運動，對于中子星來說就叫恒星地震。這種震動所涉及的能量足以撼動你的靈魂。
請記住中子星的重力是地球的10億倍，是以把棉花糖扔到中子星表面釋放的能量和一顆大小适當的核彈釋放的能量一樣多。但同時恒星的地殼密度非常高，是以在恒星地震中移動的品質也是巨大的。盡管地殼可能隻移動一厘米，但所釋放的地震能量是巨大的，是太陽輸出的數十億倍，甚至更多。
繼而引發了儲存大量能量磁場的猛烈震動。這些結合在一起導緻了一場災難性的能量爆發：磁超耀斑，這一事件相當于數千個星系的全部能量輸出。
一股巨大的等離子體從磁星中呼嘯而出，以相當于光速的速度移動。雖然最初的爆發可能隻持續幾分之一秒，但等離子體仍在持續發射出高能輻射，直至其膨脹，冷卻，衰退為止。
至少，這是我們認為正在發生的事情。細節有點不清楚。問題的一部分在于，隻有很少一部分被觀測到（1998年和2004年發生的磁超耀斑很難觀測到，因為它們在伽馬射線中過于明亮）。我們希望能從研究NGC253這一事件中獲得一些幫助。
磁陀星非常罕見；在整個銀河系中我們隻發現了29顆，并且其中隻有一小部分發生了這些現象（也許有更多的磁陀星發生了爆發，但由于事件過于罕見我們很難觀測到他們。）
在這件事上我有兩種看法。一是他們太過罕見，這件事很糟糕；這些都是引人入勝的事件，可以讓我們對中子星的内部及其磁場有更多的了解。我們知道它們也是快速無線電波爆發的來源，但我們對此并不太了解，是以找出這種聯系将是非常酷的。
另一個看法，它們的稀有性對我們來說是一種幸運。我更希望我們不要看到太多的磁超耀斑！或者即使有，希望他們來自其他星系，沒有人類居住的地方。我認為這是比較合理的。
BY: Phil Plait
FY: fuuin
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