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科技日?qǐng)?bào)記者?劉霞

一個(gè)國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)使用納米比亞高能立體望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)探測(cè)到了源自脈沖星的迄今最高能量的伽馬射線(xiàn)：一顆船帆座脈沖星發(fā)出的伽馬射線(xiàn)的能量達(dá)到了驚人的20太電子伏特（TeV，萬(wàn)億電子伏特），大約相當(dāng)于可見(jiàn)光子能量的10萬(wàn)億倍。相關(guān)研究論文發(fā)表于最新一期《自然·天文學(xué)》雜志，挑戰(zhàn)了科學(xué)家此前對(duì)脈沖星的理解。

脈沖星磁場(chǎng)極冠兩極的紅外光子被高能電子推升到伽馬射線(xiàn)能段（藍(lán)色）。圖片來(lái)源：德國(guó)電子同步加速器研究所科學(xué)傳播實(shí)驗(yàn)室

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員張承民對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者解釋說(shuō)：“脈沖星是大質(zhì)量恒星在超新星爆炸后遺留下來(lái)的‘墳?zāi)埂?，其旋轉(zhuǎn)速度極快，并擁有活躍的磁層。”

據(jù)張承民介紹，脈沖星擁有極高的質(zhì)量密度：一茶匙脈沖星物質(zhì)的質(zhì)量超過(guò)50億噸。脈沖星現(xiàn)象有點(diǎn)像宇宙的“燈塔”，它會(huì)釋放其磁極的高能粒子的輻射能量，以自轉(zhuǎn)周期的節(jié)奏被觀測(cè)到，所以地球上的天文學(xué)家會(huì)看到其“脈沖”信號(hào)。這種輻射源于在脈沖星磁層內(nèi)產(chǎn)生的電子，這些電子會(huì)加速沿著磁力線(xiàn)向極冠外運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中獲得能量并以高能或射電輻射束的形式釋放出來(lái)。

船帆座脈沖星是電磁波譜射電波段最亮的脈沖星之一，也是千兆電子伏特范圍內(nèi)最亮的宇宙伽馬射線(xiàn)輻射源，每秒大約旋轉(zhuǎn)11次。在最新研究中，科學(xué)家從其輻射中發(fā)現(xiàn)了能量高達(dá)20TeV的新型強(qiáng)輻射，是這顆脈沖星迄今輻射能量最高的一次，比之前的記錄高出200倍。

研究人員目前并不清楚這顆脈沖星為何能發(fā)出能量如此之高的伽馬射線(xiàn)輻射，這一結(jié)果挑戰(zhàn)了科學(xué)家以前對(duì)脈沖星的認(rèn)知，需要重新思考這些“自然加速器”是如何工作的。

張承民表示，這一發(fā)現(xiàn)打開(kāi)了新的觀測(cè)窗口，啟發(fā)天文學(xué)家使用目前設(shè)備或即將推出的、更靈敏的伽馬射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡，探測(cè)類(lèi)似能量的其他脈沖星，以更好地了解強(qiáng)磁場(chǎng)天體的極端加速過(guò)程。

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