科學家發現來自脈沖星的最高能量伽馬射線

2025-11-22 20:47:26 分類：知識 閱讀(72156)

研究人員認為，來自脈沖星兩極的現自星紅外光粒子(光子)被快速電子提升到伽馬射線能量(藍色)。鳴謝:uux.cn/DESY科學傳播實驗室
（神秘的脈沖麗江包夜空姐預約（電話微信156-8194-*7106）提供頂級外圍女上門，可滿足你的一切要求地球uux.cn）據德國同步加速器：科學家利用納米比亞的H.E.S.S .天文臺探測到了來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到20萬億電子伏，大約是伽馬可見光能量的10萬億倍。這一觀察很難與這種脈沖伽馬射線產生的射線理論相一致，正如國際團隊在《自然天文學》雜志上報道的科學那樣。
脈沖星是現自星在超新星爆發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，最高旋轉速度極快，伽馬并具有巨大的射線磁場。
“這些死亡的科學恒星幾乎完全由中子組成，密度高得令人難以置信:一茶匙的現自星物質質量超過50億噸，約為吉薩大金字塔質量的脈沖麗江包夜空姐預約（電話微信156-8194-*7106）提供頂級外圍女上門，可滿足你的一切要求900倍，”在DESY工作的該出版物的合著者、H.E.S.S .科學家艾瑪·德奧尼亞·威廉密解釋道。
脈沖星發出旋轉的電磁輻射束，有點像宇宙燈塔。如果它們的光束掃過我們的太陽系，我們會看到有規律的輻射閃光。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。
科學家認為這種輻射的來源是在脈沖星的磁層中產生并加速的快速電子，同時向其外圍移動。磁層是由等離子體和電磁場組成的，它們圍繞著恒星并與之共同旋轉。
“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，他也是一名合著者。
船帆脈沖星位于船帆星座的南部天空，是電磁波譜無線電波段中最亮的脈沖星，也是千兆電子伏(GeV)范圍內最亮的宇宙伽馬射線持續源。它每秒鐘大約旋轉11次。然而，在幾個GeV以上，它的輻射突然終止，大概是因為電子到達脈沖星磁氣圈的末端并從中逃逸。
但這并不是故事的結尾:利用H.E.S.S .的深度觀測，現在發現了一種能量更高的新輻射成分，能量高達幾十萬億電子伏(TeV)。
“這比以前從這個物體探測到的所有輻射能量高200倍，”來自南非西北大學的合著者Christo Venter說。這種非常高能量的成分出現在與在GeV范圍內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，但旋轉發射模式必須保持完整。
“這個結果挑戰了我們以前對脈沖星的認識，需要重新思考這些自然加速器是如何工作的，”領導這項研究的法國天體粒子和宇宙學(APC)實驗室的阿拉切·詹納蒂-阿泰說。
“傳統的方案認為，粒子在磁層內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果。也許我們正在目睹粒子通過超越光柱的所謂磁場重聯過程加速，這仍然在某種程度上保留了旋轉模式？但即使是這種情況也難以解釋如此極端的輻射是如何產生的。”
無論如何解釋，除了它的其他最高級，船帆座脈沖星現在正式保持著迄今為止發現的最高能量伽馬射線脈沖星的記錄。
“這一發現打開了一個新的觀察窗口，可以用現有的和即將推出的更靈敏的伽馬射線望遠鏡探測幾十太電子伏范圍內的其他脈沖星，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程鋪平了道路，”詹納蒂-阿泰說。