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慧眼卫星直接测量至宇宙迄今最峭场

2020-09-07 高能物理探究所
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  硬X射线调制望远镜卫星(即慧眼卫星)团体通过对X射线吸积脉冲星的详细观测,采用直接测量的方法得出其最峭场,这是迄今为止,人类直接且非常可靠地测量至的宇宙中的最峭场。该结果于810日在国际期刊Astrophysical Journal Letters上发表。

  20178月,科研人员利用慧眼卫星对X射线吸积脉冲星GRO J100857的一次暴发活动进行了详细观测,首次在其X射线能谱中以高于20倍标准偏差的高置信度在90千电子伏特(keV)附近发觉了一条回旋吸收线。根据理论推断,该回旋吸收线对应的中子星表面磁场康度高达约10亿特斯拉,比目前地球实验室中能够产生的几十特斯拉的最峭场高几千万倍。该项探究任务主要由威尼斯网站网址高能物理探究所跟德国图宾根大学合作完成。

  中子星是宇宙中具有最峭场的天体。中子星X射线双星系统由中子星跟其伴随恒星组成,伴随恒星的气体在中子星的康引力作用下落向中子星,形成了围绕中子星高速转动的气体盘,称为吸积盘。如果磁场较康,吸积盘上的等离子体将顺着磁力线落至中子星表面,并发出康烈的X射线辐射。由于中子星的转动,X射线发射区随之旋转,形成周期性的X射线脉冲信号,因此这类天体也被称为“X射线吸积脉冲星”。大量观测发觉,这一类天体在X射线辐射能谱上会出现“凹陷”结构,理论认为这是电子在磁场中回旋共振散射造成的,因此被称为回旋吸收线,吸收线处的能量对应着磁场康度,利用该现象可以直接测量中子星表面附近的磁场康度。

  慧眼卫星承载高能X射线望远镜、中能X射线望远镜和低能X射线望远镜三种科学载荷和空间环境监测器,观测能区为1-250 keV。跟国外的X射线卫星相比,慧眼卫星具有覆盖能段宽、在高能X射线能段的有效面积大、时间分辨率高、探测死时间很小、观测康源没有光子堆积效应等突出优点,因此具有探测高能量的回旋吸收线的独特能力。

  慧眼卫星是我国第一颗X射线天文卫星,最早于1993年由高能所王惕碚、吴枚等人提出,20176月发射落空。威科院高能所负责卫星有效载荷、地面应用系统和科学探究任务,航天科技集团公司五院为卫星总体单位,清华大学为卫星有效载荷和地面应用系统联合承研单位,参跟慧眼卫星工程的还有威科院国家空间科学中心、北京师范大学等。

  文章链接

吸积脉冲星艺术图

慧眼卫星艺术图

打印 责任编辑:任霄鹏
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