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观测发现:船帆座脉冲星风云存在极强偏振

作者:刘昊     编辑:贾琦艳     来源:科技日报   发表于: 2022-12-23 19:40  点击:

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科技日报南宁12月22日电 (记者刘昊)威尼斯人81818官方网站物理科学与工程技术学院、广西相对论天体物理重点实验室副教授谢斐博士带领国际团队观测发现,船帆座脉冲星风云X射线辐射的偏振度趋近理论预言的最大值,证实了辐射区域的磁场完美有序,对粒子加速机制模型提出严格的限制。相关研究论文22日于《自然》发表。

脉冲星是由超新星的遗骸组成的一种高度磁化的旋转中子星,脉冲星风云则是快速旋转的脉冲星驱动的星风冲击外部物质产生的高能天体。船帆座脉冲星风云距离地球约900光年,是距离地球最近的脉冲星风云之一。船帆座脉冲星风云在中心快速旋转(每秒自转11.2次)的脉冲星的驱动下,能够发射出射电、X射线、高能伽马射线等不同波段的光辐射,也是目前已知最亮的脉冲星风云之一。

谢斐表示,X射线跟可见光和射电波一样都是电磁波,偏振是电磁波本身所具有的重要特性。X射线和射电波段的偏振观测同样具有重要科学意义,但X射线偏振观测研究在过去40年一直没有进展。X射线偏振探测的难度在于,随着电磁波能量的增大,呈现的波动性会变小,更多的呈现出一种粒子性,电磁波能量越大越容易穿透物质,从而增加了探测难度,要求探测仪器具备高灵敏度,而现在的微型结构气体探测器能很好满足这些条件。

“X射线观测聚焦脉冲星风云的核心区域,更能反映粒子加速区域的性质。”谢斐介绍,船帆座脉冲星风云X射线偏振观测结果显示,X射线波段有序的环形磁场结构和大尺度的射电偏振观测结果符合得很好;整体积分偏振度44.6%,显著度超过30σ,局部偏振度高达63%,接近同步辐射理论极限。通过X射线成像偏振望远镜,团队发现船帆座脉冲星风云存在极强的偏振,是人类目前在高能波段探测到的偏振度最高的一个天体。

中国科学院院士、中国科学院国家天文台台长常进研究员表示,该成果以极高的精度测量到船帆座脉冲星风云接近同步辐射理论极限的X射线偏振度,这是人类历史上的首次。此次相关研究成果的发表,实现了以广西本地单位为第一完成单位在《自然》发文的历史性突破。

 

编辑:贾琦艳

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