慧眼衛星藝術圖 (圖片來源:中科院高能物理所)
10億特斯拉!日前,記者從中科院高能物理所獲悉,通過我國首顆X射線天文衛星「慧眼」,科研人員對X射線吸積脈衝星的一次暴發進行詳細觀測,通過X射線能譜,首次直接測量到迄今為止宇宙中的最強磁場,強度可達10億特斯拉。目前,人類在地球實驗室可製造出的最高磁場強度為幾十特斯拉,二者相差數千萬倍。
宇宙中,中子星是具有最強磁場的天體,中子星與伴隨恆星可組成X射線雙星系統,在中子星強引力作用下,恆星氣體會落向中子星並形成吸積盤。磁場較強時,吸積盤上的等離子體沿磁力線落到中子星表面,發出強烈的X射線輻射。隨中子星轉動,X射線光變會形成周期性脈衝信號,因此這類天體也被稱為X射線吸積脈衝星。
大量觀測發現,部分脈衝星的X射線能譜存在「凹陷」結構,因電子在磁場中迴旋共振散射而成,因此該結構被稱為迴旋吸收線。吸收線處的能量與磁場強度相對應,研究者據此可直接測量脈衝星表面附近的磁場。
慧眼此次觀測的X射線吸積脈衝星為GRO J1008-57,最早發現於1993年。在新發表的研究中,中科院高能物理所和德國圖賓根大學的天文學家於2017年8月對該脈衝星展開觀測,在X射線能譜90千電子伏特附近發現了一條迴旋吸收線,且觀測置信度高,大於20倍標準偏差。
研究已在《天體物理學雜誌》發表。據介紹,此次觀測成果離不開「慧眼」衛星強大的觀測能力,因其覆蓋能段寬、高能X射線段有效面積大、時間解析度高等優勢,研究者得以對高能量迴旋吸收線開展探測研究。
相關論文信息:https://doi.org/10.3847/2041-8213/abac05
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