時(shí)間：2025-12-10 00:19:10 來(lái)源：桑間濮上網(wǎng) 作者：熱點(diǎn) 閱讀：371次

研究人員認(rèn)為，來(lái)自脈沖星兩極的現(xiàn)自星紅外光粒子(光子)被快速電子提升到伽馬射線能量(藍(lán)色)。鳴謝:uux.cn/DESY科學(xué)傳播實(shí)驗(yàn)室
（神秘的脈沖地球uux.cn）據(jù)德國(guó)同步加速器：科學(xué)家利用納米比亞的H.E.S.S .天文臺(tái)探測(cè)到了來(lái)自一顆名為脈沖星的死星的最高能量伽馬射線。這些伽馬射線的最高能量達(dá)到20萬(wàn)億電子伏，大約是伽馬可見(jiàn)光能量的10萬(wàn)億倍。這一觀察很難與這種脈沖伽馬射線產(chǎn)生的射線理論相一致，正如國(guó)際團(tuán)隊(duì)在《自然天文學(xué)》雜志上報(bào)道的科學(xué)那樣。
脈沖星是現(xiàn)自星在超新星爆發(fā)中壯觀爆炸的恒星殘骸。爆炸留下了一顆微小的脈沖死星，直徑只有大約20公里，最高旋轉(zhuǎn)速度極快，伽馬并具有巨大的射線磁場(chǎng)。
“這些死亡的科學(xué)恒星幾乎完全由中子組成，密度高得令人難以置信:一茶匙的現(xiàn)自星物質(zhì)質(zhì)量超過(guò)50億噸，約為吉薩大金字塔質(zhì)量的脈沖900倍，”在DESY工作的該出版物的合著者、H.E.S.S .科學(xué)家艾瑪·德奧尼亞·威廉密解釋道。
脈沖星發(fā)出旋轉(zhuǎn)的電磁輻射束，有點(diǎn)像宇宙燈塔。如果它們的光束掃過(guò)我們的太陽(yáng)系，我們會(huì)看到有規(guī)律的輻射閃光。這些閃光，也稱為輻射脈沖，可以在電磁波譜的不同能量帶中尋找。
科學(xué)家認(rèn)為這種輻射的來(lái)源是在脈沖星的磁層中產(chǎn)生并加速的快速電子，同時(shí)向其外圍移動(dòng)。磁層是由等離子體和電磁場(chǎng)組成的，它們圍繞著恒星并與之共同旋轉(zhuǎn)。
“在向外的旅程中，電子獲得能量，并以觀察到的輻射束的形式釋放能量，”波蘭尼古拉·哥白尼天文中心(CAMK PAN)的Bronek Rudak說(shuō)，他也是一名合著者。
船帆脈沖星位于船帆星座的南部天空，是電磁波譜無(wú)線電波段中最亮的脈沖星，也是千兆電子伏(GeV)范圍內(nèi)最亮的宇宙伽馬射線持續(xù)源。它每秒鐘大約旋轉(zhuǎn)11次。然而，在幾個(gè)GeV以上，它的輻射突然終止，大概是因?yàn)殡娮拥竭_(dá)脈沖星磁氣圈的末端并從中逃逸。
但這并不是故事的結(jié)尾:利用H.E.S.S .的深度觀測(cè)，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了一種能量更高的新輻射成分，能量高達(dá)幾十萬(wàn)億電子伏(TeV)。
“這比以前從這個(gè)物體探測(cè)到的所有輻射能量高200倍，”來(lái)自南非西北大學(xué)的合著者Christo Venter說(shuō)。這種非常高能量的成分出現(xiàn)在與在GeV范圍內(nèi)觀察到的相同的相位間隔。然而，要獲得這些能量，電子可能要比磁氣圈走得更遠(yuǎn)，但旋轉(zhuǎn)發(fā)射模式必須保持完整。
“這個(gè)結(jié)果挑戰(zhàn)了我們以前對(duì)脈沖星的認(rèn)識(shí)，需要重新思考這些自然加速器是如何工作的，”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的法國(guó)天體粒子和宇宙學(xué)(APC)實(shí)驗(yàn)室的阿拉切·詹納蒂-阿泰說(shuō)。
“傳統(tǒng)的方案認(rèn)為，粒子在磁層內(nèi)部或稍微外部沿著磁力線加速，但這種方案不足以解釋我們的觀察結(jié)果。也許我們正在目睹粒子通過(guò)超越光柱的所謂磁場(chǎng)重聯(lián)過(guò)程加速，這仍然在某種程度上保留了旋轉(zhuǎn)模式？但即使是這種情況也難以解釋如此極端的輻射是如何產(chǎn)生的。”
無(wú)論如何解釋，除了它的其他最高級(jí)，船帆座脈沖星現(xiàn)在正式保持著迄今為止發(fā)現(xiàn)的最高能量伽馬射線脈沖星的記錄。
“這一發(fā)現(xiàn)打開(kāi)了一個(gè)新的觀察窗口，可以用現(xiàn)有的和即將推出的更靈敏的伽馬射線望遠(yuǎn)鏡探測(cè)幾十太電子伏范圍內(nèi)的其他脈沖星，因此為更好地理解高度磁化的天體物理物體中的極端加速過(guò)程鋪平了道路，”詹納蒂-阿泰說(shuō)。

(責(zé)任編輯：焦點(diǎn))

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