圖為“慧眼”衛(wèi)星觀測(cè)吸積脈沖星藝術(shù)圖。中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所供圖
人民日?qǐng)?bào) 北京7月5日電 （記者吳月輝）“慧眼”衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)在編號(hào)為Swift J0243.6+6124的中子星X射線雙星發(fā)現(xiàn)了能量高達(dá)146千電子伏的回旋吸收線，對(duì)應(yīng)超過(guò)16億特斯拉的中子星表面磁場(chǎng)，再次大幅度刷新了最高能量回旋吸收線和宇宙最強(qiáng)磁場(chǎng)直接測(cè)量的世界紀(jì)錄。該項(xiàng)研究工作主要由中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所與德國(guó)圖賓根大學(xué)合作完成，近日在國(guó)際著名期刊《天體物理雜志通訊》在線發(fā)表。
中子星是宇宙中具有最強(qiáng)磁場(chǎng)的天體，對(duì)其X射線能譜的回旋吸收線的探測(cè)是目前直接測(cè)量中子星表面磁場(chǎng)的唯一方法。此次發(fā)現(xiàn)，不僅是迄今宇宙天體磁場(chǎng)直接測(cè)量的最高紀(jì)錄，而且也首次在超亮X射線源中直接測(cè)量了其中子星的表面磁場(chǎng)。
通常認(rèn)為，中子星的表面磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，既有延展范圍很大的偶極磁場(chǎng)，也有局限于中子星表面附近的多極磁場(chǎng)。以前各種間接方法只能估算延展較遠(yuǎn)的中子星偶極磁場(chǎng)。本次“慧眼”衛(wèi)星直接測(cè)量到Swift J0243.6+6124的表面磁場(chǎng)強(qiáng)度，比通過(guò)間接方法給出的偶極磁場(chǎng)強(qiáng)度高大約一個(gè)數(shù)量級(jí)，說(shuō)明其對(duì)應(yīng)于中子星表面附近的多極磁場(chǎng)。這是首次從觀測(cè)上直接證明中子星除兩極對(duì)稱的偶極磁場(chǎng)外，的確具有更加復(fù)雜的非對(duì)稱磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)。
“慧眼”衛(wèi)星是我國(guó)第一顆X射線天文衛(wèi)星，承載高能X射線望遠(yuǎn)鏡、中能X射線望遠(yuǎn)鏡和低能X射線望遠(yuǎn)鏡三種科學(xué)載荷和空間環(huán)境監(jiān)測(cè)器。與國(guó)外的X射線衛(wèi)星相比，“慧眼”衛(wèi)星具有覆蓋能段寬、在高能X射線能段的有效面積最大、時(shí)間分辨率高、探測(cè)死時(shí)間很小、觀測(cè)強(qiáng)源沒(méi)有光子堆積效應(yīng)等突出優(yōu)點(diǎn)，打開(kāi)了觀測(cè)黑洞、中子星硬X射線快速光變和能譜研究的新窗口。
2020年，“慧眼”衛(wèi)星在編號(hào)為GRO J1008—57的中子星中探測(cè)到了90千電子伏的回旋吸收線，對(duì)應(yīng)10億特斯拉的中子星表面磁場(chǎng)，是當(dāng)時(shí)宇宙磁場(chǎng)直接測(cè)量的世界紀(jì)錄。隨后，“慧眼”團(tuán)隊(duì)還在另外一個(gè)中子星的能譜上探測(cè)到了約100千電子伏的回旋吸收線。“慧眼”衛(wèi)星連續(xù)3次刷新回旋吸收線能量測(cè)量的最高紀(jì)錄，表現(xiàn)出在探測(cè)天體高能X射線能譜方面具有國(guó)際領(lǐng)先的獨(dú)特能力。
《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2022年07月06日 13 版）
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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