中科院：中國慧眼望遠鏡，發現迄今最強磁場，高達10億特斯拉

中科院慧眼-硬X射線調製望遠鏡（HXMT）團隊對正在吸積的X射線脈衝星Gro J1008-57進行廣泛的觀測，並在中子星表面探測發現大約10億特斯拉的磁場。這是在宇宙中確鑿探測到的最強磁場，其研究發現發表在《天體物理學》期刊上，主要由中國科學院高能物理研究所(IHEP)和德國Tübingen的Eberhard Karls大學科學家進行。

科學家們研究了慧眼-硬X射線調製望遠鏡（HXMT）在2017年8月爆發期間探測到的X射線脈衝星Gro J1008-57，首次發現了90keV、顯著水平>20σ的迴旋共振散射特性（請注意，當一個新的科學發現顯著性水平大於5σ時，科學界會確認該新的科學發現）。根據理論計算，這個CRSF對應的磁場高達10億特斯拉，比地球實驗室能產生的磁場強幾千萬倍。慧眼-硬X射線調製望遠鏡（HXMT）是中國第一顆X射線天文衛星，它由科學載荷組成：

包括一個高能望遠鏡，一個中能望遠鏡，一個低能望遠鏡和一個空間環境監測儀。與其他X射線衛星相比，慧眼-硬X射線調製望遠鏡（HXMT）具有光譜覆蓋範圍寬(1-250keV)、高能有效面積大、時間解析度高、死區時間短、亮源堆積效應可忽略不計等優點，在迴旋線(特別是高能)探測中具有突出的優勢。中子星擁有宇宙中最強的磁場，中子星X射線雙星是由一顆中子星和一顆正常恆星伴星組成的系統。

中子星吸積物質，形成周圍的吸積盤，如果磁場很強，吸積的物質會被磁力線引導到中子星的表面，從而產生X射線輻射。因此，這些來源也被稱為「脈衝星」，先前的研究表明，在X射線脈衝星的光譜中，有時可以發現一種特殊的吸收特徵(稱為「迴旋共振散射特徵」)。科學家們認為，這是由於垂直於磁場電子運動的離散朗道能級之間的躍遷造成，這樣的散射特徵起到了直接探測中子星表面附近磁場的作用。

慧眼-硬X射線調製望遠鏡（HXMT）由中國科學院高能物理研究所於1993年提出，並於2017年6月成功發射，中國科學院高能物理研究所負責這顆衛星的科學有效載荷、地面部分和科學研究。研究利用慧眼-硬X射線調製望遠鏡（HXMT）在2017年震源爆發高峰期對吸積脈衝星Gro J1008-57進行的觀測，探測到自旋周期為93.283(1)s的脈動，脈衝輪廓在軟X射線處呈現雙峰，在20keV以上只有一個峰。

X射線脈衝星的唯象模型很好地描述了這一光譜，對於參考連續體模型HIGHECUT和線模型GABS，在質心能量{E}{mathm{cyc}}={90.32}-0.28}^{+0.32}$kev處分別檢測到具有很高統計意義的迴旋共振散射特徵(CRSF)。對於不同的連續體模型，檢測是非常穩定的，這條線的能量明顯高於之前的觀測結果，這為這條線提供了證據，這為在吸積脈衝星中觀測到的基本CRSF質心能量創造了新記錄。

博科園｜研究/來自：中國科學院/劉佳

參考期刊《天體物理學》

DOI: 10.3847/2041-8213/abac05

博科園｜科學、科技、科研、科普