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        【科學網】“慧眼”衛星再次刷新宇宙最強磁場紀錄
        2022-07-06|文章來源: |【
         

           最近,“慧眼”衛星團隊在繼2020年直接測量到約10億特斯拉的宇宙磁場之后,又測量到超過16億特斯拉的宇宙磁場,大幅度刷新了宇宙最強磁場直接測量的世界紀錄。相關成果在線發表于國際期刊《天體物理雜志通訊》。中科院高能所孔令達博士、張澍研究員、張雙南研究員為論文通訊作者。

           

          慧眼衛星觀測吸積脈沖星藝術圖。(中科院高能物理所供圖)

          此次,科研人員在對銀河系內第一顆超亮X射線脈沖星Swift J0243.6+6124的爆發進行觀測時,發現了能量高達146千電子伏的回旋吸收線,對應超過16億特斯拉的中子星表面磁場。

          “之所以要研究中子星表面磁場,是為了理解中子星的形成過程。同時,在中子星的強磁場中,我們也可以進一步研究量子電動力學等物理現象?!笨琢钸_告訴《中國科學報》。

          孔令達介紹,以前,天文學家們在銀河系以外的多個星系里發現了超亮X射線脈沖星,他們推測其脈沖星的磁場強度很高,但并沒有直接的測量證據。

          Swift J0243.6+6124是一種中子星X射線雙星系統,它由中子星與其伴隨恒星組成,伴隨恒星的氣體在中子星的強引力作用下落向中子星,形成了圍繞中子星高速轉動的氣體盤,即吸積盤。吸積盤上的物質會沿著中子星的磁力線落到中子星表面,發出強烈的X射線輻射,該輻射隨著中子星的轉動,形成周期性的X射線脈沖信號,因此這類天體也被稱為“X射線吸積脈沖星”。

          過去,天文學家觀測發現,X射線吸積脈沖星在X射線輻射能譜上會出現“凹陷”結構,這是X射線光子被在磁場中回旋運動的電子共振散射吸收造成的,因此將其稱為“回旋吸收線”?;匦站€,是科學家用來直接測量中子星表面附近磁場強度的唯一方法?;匦站€處的能量對應的磁場強度就是中子星表面的磁場強度。

          2020年,“慧眼”衛星在編號為GRO J1008-57的中子星中探測到了90千電子伏的回旋吸收線,對應10億特斯拉的中子星表面磁場,是當時宇宙磁場直接測量的世界紀錄。隨后,“慧眼”團隊還在另外一個中子星(1A 0535+262)的能譜上探測到了約100千電子伏的回旋吸收線。

          此次“慧眼”衛星的觀測結果,不僅是迄今宇宙天體磁場直接測量的最高紀錄,還首次在超亮X射線吸積脈沖星中直接測量了其中子星的表面磁場。

          孔令達表示,“慧眼”衛星連續三次刷新回旋吸收線能量測量的最高紀錄,表現出在探測天體高能X射線能譜方面具有國際領先的獨特能力。

          “慧眼”衛星最早于1993年由中科院高能所李惕碚、吳枚等人提出,是我國第一顆X射線天文衛星,承載高能X射線望遠鏡、中能X射線望遠鏡和低能X射線望遠鏡三種科學載荷和空間環境監測器。與國外的X射線衛星相比,“慧眼”衛星具有覆蓋能段寬、在高能X射線能段的有效面積最大、時間分辨率高、探測死時間很小、觀測強源沒有光子堆積效應等突出優點,打開了觀測黑洞、中子星硬X射線快速光變和能譜研究的新窗口。

          “慧眼”衛星于2017年6月發射升空,今年6月,原本設計壽命為四年的“慧眼”衛星,在軌運行時間已達五周年。

          孔令達介紹,由中國科學家發起和主導的重大國際合作空間科學項目——增強型X射線時變與偏振空間天文臺(eXTP)還將進一步對中子星磁場相關問題進行深入研究。

          源自科學網2022.7.5版 原地址:https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/7/482138.shtm

        文章鏈接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac7711


         
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        嗯太紧了 乖再把腿张开点
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