艺术家对磁星的构想，其周围是一个吸积盘，因广义相对论的影响而摇摆或进动。一些磁星模型认为，磁星沿其旋转轴发出高速带电粒子喷流。图片来源：约瑟夫·法拉和柯蒂斯·麦卡利，拉斯坎布雷斯天文台

天文学家首次观测到磁星诞生，证实其是宇宙最亮超新星的能量来源

突破性发现：首次直接捕捉到磁星（高度磁化、快速旋转的中子星）的形成，并确认其驱动了超亮超新星（SLSNe）的异常高亮度。

理论验证：验证了16年前加州大学伯克利分校物理学家提出的模型，并揭示超新星光曲线中出现的“咔嗒”波纹是广义相对论的直接表现。

发表刊物：相关论文已在《Nature》杂志发表。

自2000年代初首次发现以来，超亮超新星的光度常常是普通超新星的10倍以上，且亮度持续时间远超传统核心坍塌模型预期。科学家曾推测它们是由极大质量恒星（≈25倍太阳质量）在核心崩塌后爆炸形成，但长期高亮度的机理尚未得到充分解释。

2010年，丹·卡森（Dan Kasen）——现任加州大学伯克利分校理论天体物理学家与物理学教授——首次提出磁星驱动长时间高亮的模型。该模型与拉尔斯·比尔德斯坦（Lars Bildsten）共同完成，并被斯坦福·伍斯利（Stan Woosley）独立提出。

核心假设：当大质量恒星在寿命终点坍塌时，巨量物质压缩成极为紧凑的中子星，若磁场强度足够，坍塌过程中磁场会被放大100–1000倍，形成磁星。

极端自旋：磁星直径约10英里，但在其年轻阶段可每秒旋转超过1000次。

能量释放：旋转磁场加速带电粒子撞击超新星残骸，提升光度；磁星亦被认为是快速射电爆发（FRB）的来源。

观测数据：2024年12月，拉斯·坎伯斯天文台（LCO）——全球27台望远镜网络——对 SN 2024afav 进行跟踪，监测其亮度超过200天，距离地球约10亿光年。

亮度曲线：约在爆炸50天后，亮度峰值出现后并未像普通超新星那样缓慢衰减，而是出现连续四次明显的亮度“波峰”。作者将其比作音频频率逐渐升高的鸟鸣声，即“咔嗒”波纹。

加州大学圣塔芭芭拉分校（UCSB）与LCO研究生约瑟夫·法拉（Joseph Farah）与UCSB天文学家安迪·豪威尔（Andy Howell）对数据进行分析，提出以下模型：

物质回落与吸积盘：SN 2024afav 的一部分物质回落至磁星周围，形成非对称的吸积盘。

磁星自转轴与吸积盘不对齐：由于吸积盘非对称，磁星自转轴与吸积盘轴不一致。

广义相对论效应：旋转质量会拖曳时空，产生朗斯-丁格拉姆（Lense–Thirring）预cession，使吸积盘产生摆动。

光学效应：摆动的吸积盘周期性遮挡或反射磁星光，使系统表现为闪烁的“星灯”，光周期随盘径减小而缩短，形成观测到的“咔嗒”波纹。

“我们测试了多种方案，包括纯牛顿效应和磁场驱动的预cession，但只有朗斯-丁格拉姆预cession 能与观测时序完美匹配。” —— 法拉

本研究首次需要用广义相对论来描述超新星的动力学，为宇宙中最亮爆炸现象提供了全新的物理解释。

磁星参数：通过观测估算，磁星自转周期为4.2 毫秒，磁场约为地球的300万亿倍，均为磁星的典型特征。

学术共识：

亚历克斯·菲利普内科（Alex Filippenko）（UC Berkeley 天文学荣誉教授）指出：“这为磁星在超亮超新星核心坍塌中形成提供了决定性证据。”

安迪·豪威尔（LCO高级科学家）称：“他将波峰与磁星模型联系起来，用最被验证的理论——广义相对论——解释了一切。”

菲利普内科进一步强调：“在超新星中首次观测到爱因斯坦广义相对论的明显效应，令人振奋。”

讨论与局限：菲利普内科提醒，尽管此发现表明磁星能解释部分超亮超星的高亮度，但并非所有此类超新星均由磁星驱动。另一种可能是外层物质与冲击波碰撞产生的亮度“波峰”，以及若核心坍塌产生黑洞并伴随倾斜吸积盘时亦可产生类似波纹。

未来前景：随着 Vera C. Rubin 天文台即将投入使用，预计将进一步发现数十甚至数百例具有“咔嗒”波纹的超新星，进一步验证磁星驱动机制。

“这是我有幸参与的最激动人心的研究，也是我童年梦想的实现。” —— 法拉

勇编撰自论文"Lense–Thirring precessing magnetar engine drives a superluminous supernova".Nature.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。