“慧眼”衛(wèi)星再次刷新直接測(cè)量宇宙最強(qiáng)磁場(chǎng)紀(jì)錄

2022-07-06 01:29:49 來(lái)源：央視新聞 A+A-

中子星是宇宙中具有最強(qiáng)磁場(chǎng)的天體,，對(duì)其X射線(xiàn)能譜的回旋吸收線(xiàn)的探測(cè)是目前直接測(cè)量中子星表面磁場(chǎng)的唯一方法,。最近,，“慧眼”衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)在中子星X射線(xiàn)雙星發(fā)現(xiàn)了能量高達(dá)146千電子伏的回旋吸收線(xiàn),，對(duì)應(yīng)超過(guò)16億特斯拉的中子星表面磁場(chǎng)，繼2020年直接測(cè)量到約10億特斯拉的宇宙最強(qiáng)磁場(chǎng)之后,，再次大幅度刷新了最高能量回旋吸收線(xiàn)和宇宙最強(qiáng)磁場(chǎng)直接測(cè)量的世界紀(jì)錄,。該項(xiàng)研究工作主要由中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所與德國(guó)圖賓根大學(xué)合作完成，近日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《天體物理雜志通訊》發(fā)表,。

△慧眼衛(wèi)星觀測(cè)吸積脈沖星藝術(shù)圖

中子星X射線(xiàn)雙星系統(tǒng)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(qiáng)引力作用下落向中子星，形成了圍繞中子星高速轉(zhuǎn)動(dòng)的氣體盤(pán),，稱(chēng)為吸積盤(pán),。吸積盤(pán)上的物質(zhì)會(huì)沿著中子星的磁力線(xiàn)落到中子星表面，發(fā)出強(qiáng)烈的X射線(xiàn)輻射,，該輻射隨著中子星的轉(zhuǎn)動(dòng),，形成周期性的X射線(xiàn)脈沖信號(hào)，因此這類(lèi)天體也被稱(chēng)為“X射線(xiàn)吸積脈沖星”,。觀測(cè)發(fā)現(xiàn),，這一類(lèi)天體在X射線(xiàn)輻射能譜上會(huì)出現(xiàn)“凹陷”結(jié)構(gòu)，這是X射線(xiàn)光子被在磁場(chǎng)中回旋運(yùn)動(dòng)的電子共振散射吸收造成的,，被稱(chēng)為回旋吸收線(xiàn),。回旋吸收線(xiàn)處的能量對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度就是中子星表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度,，這是目前直接測(cè)量中子星表面附近磁場(chǎng)強(qiáng)度的唯一方法,。超亮X射線(xiàn)脈沖星是X射線(xiàn)光度具有超常亮度的特殊X射線(xiàn)吸積脈沖星，以前在銀河系以外的多個(gè)星系里發(fā)現(xiàn),，天文學(xué)家推測(cè)其脈沖星的磁場(chǎng)強(qiáng)度很高,，但并沒(méi)有直接測(cè)量證據(jù),。“慧眼”衛(wèi)星對(duì)銀河系內(nèi)第一顆超亮X射線(xiàn)脈沖星的爆發(fā)進(jìn)行了詳盡的寬能段觀測(cè),，此次在其能譜上發(fā)現(xiàn)了能量高達(dá)146千電子伏的回旋吸收線(xiàn),，對(duì)應(yīng)超過(guò)16億特斯拉的中子星表面磁場(chǎng)。這不僅是迄今宇宙天體磁場(chǎng)直接測(cè)量的最高紀(jì)錄,，而且也首次在超亮X射線(xiàn)源中直接測(cè)量了其中子星的表面磁場(chǎng),。此外,，科研團(tuán)隊(duì)還首次從觀測(cè)上直接證明中子星除兩極對(duì)稱(chēng)的偶極磁場(chǎng)外,，的確具有更加復(fù)雜的非對(duì)稱(chēng)磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)?；垩坌l(wèi)星是我國(guó)第一顆X射線(xiàn)天文衛(wèi)星,，承載高能X射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡、中能X射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡和低能X射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡三種科學(xué)載荷和空間環(huán)境監(jiān)測(cè)器,，觀測(cè)能區(qū)為1-250keV,。與國(guó)外的X射線(xiàn)衛(wèi)星相比，慧眼衛(wèi)星具有覆蓋能段寬,、在高能X射線(xiàn)能段的有效面積最大,、時(shí)間分辨率高、探測(cè)死時(shí)間很小,、觀測(cè)強(qiáng)源沒(méi)有光子堆積效應(yīng)等突出優(yōu)點(diǎn),，打開(kāi)了觀測(cè)黑洞、中子星硬X射線(xiàn)快速光變和能譜研究的新窗口,?！盎垩邸毙l(wèi)星連續(xù)三次刷新回旋吸收線(xiàn)能量測(cè)量的最高紀(jì)錄，表現(xiàn)出在探測(cè)天體高能X射線(xiàn)能譜方面具有國(guó)際領(lǐng)先的獨(dú)特能力,。（總臺(tái)央視記者帥俊全）

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