硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星(即慧眼衛(wèi)星)團(tuán)隊通過對X射線吸積脈沖星的詳細(xì)觀測,采用直接測量的方法得出其最強(qiáng)磁場,這是迄今為止,人類直接且非??煽康販y量到的宇宙中的最強(qiáng)磁場。該結(jié)果于8月10日在國際期刊Astrophysical Journal Letters上發(fā)表。
2017年8月,科研人員利用慧眼衛(wèi)星對X射線吸積脈沖星GRO J1008-57的一次暴發(fā)活動進(jìn)行了詳細(xì)觀測,首次在其X射線能譜中以高于20倍標(biāo)準(zhǔn)偏差的高置信度在90千電子伏特(keV)附近發(fā)現(xiàn)了一條回旋吸收線。根據(jù)理論推斷,該回旋吸收線對應(yīng)的中子星表面磁場強(qiáng)度高達(dá)約10億特斯拉,比目前地球?qū)嶒?yàn)室中能夠產(chǎn)生的幾十特斯拉的最強(qiáng)磁場高幾千萬倍。該項(xiàng)研究工作主要由中國科學(xué)院高能物理研究所與德國圖賓根大學(xué)合作完成。
中子星是宇宙中具有最強(qiáng)磁場的天體。中子星X射線雙星系統(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)動的氣體盤,稱為吸積盤。如果磁場較強(qiáng),吸積盤上的等離子體將沿著磁力線落到中子星表面,并發(fā)出強(qiáng)烈的X射線輻射。由于中子星的轉(zhuǎn)動,X射線發(fā)射區(qū)隨之旋轉(zhuǎn),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”。大量觀測發(fā)現(xiàn),這一類天體在X射線輻射能譜上會出現(xiàn)“凹陷”結(jié)構(gòu),理論認(rèn)為這是電子在磁場中回旋共振散射造成的,因此被稱為回旋吸收線,吸收線處的能量對應(yīng)著磁場強(qiáng)度,利用該現(xiàn)象可以直接測量中子星表面附近的磁場強(qiáng)度。
慧眼衛(wèi)星承載高能X射線望遠(yuǎn)鏡、中能X射線望遠(yuǎn)鏡和低能X射線望遠(yuǎn)鏡三種科學(xué)載荷和空間環(huán)境監(jiān)測器,觀測能區(qū)為1-250 keV。與國外的X射線衛(wèi)星相比,慧眼衛(wèi)星具有覆蓋能段寬、在高能X射線能段的有效面積大、時間分辨率高、探測死時間很小、觀測強(qiáng)源沒有光子堆積效應(yīng)等突出優(yōu)點(diǎn),因此具有探測高能量的回旋吸收線的獨(dú)特能力。
慧眼衛(wèi)星是我國第一顆X射線天文衛(wèi)星,最早于1993年由高能所李惕碚、吳枚等人提出,2017年6月發(fā)射升空。中科院高能所負(fù)責(zé)衛(wèi)星有效載荷、地面應(yīng)用系統(tǒng)和科學(xué)研究工作,航天科技集團(tuán)公司五院為衛(wèi)星總體單位,清華大學(xué)為衛(wèi)星有效載荷和地面應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)合承研單位,參加慧眼衛(wèi)星工程的還有中科院國家空間科學(xué)中心、北京師范大學(xué)等。
關(guān)鍵詞: 慧眼衛(wèi)星

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