最近,我们的彗星卫星团队在中子星X射线双星Swift J0243.6+6124中发现了一条能量高达146kev的回旋加速器吸收线,其对应的中子星表面磁场强度超过16亿特斯拉。
最后一项记录也是由彗星卫星创造的,该卫星在2020年直接测量到了宇宙中约10亿特斯拉的最强磁场。
慧眼卫星首席科学家、中国科学院高能研究所研究员张双南指出,这一发现不仅是迄今为止直接测量宇宙物体磁场的最高记录,也是首次在超亮X射线源中直接测量其子恒星的表面磁场。相关研究结果在线发表在《天体物理学通讯杂志》上。
彗星卫星观测到的吸积脉冲星艺术图片
据了解,中子星是宇宙中磁场最强的天体。中子星X射线双星系统由中子星及其伴星组成。伴随恒星的气体会在中子星的强大引力下落到中子星上,形成一个围绕中子星高速旋转的气体盘,即吸积盘。
吸积盘上的物质会沿着磁力线落到中子星表面,并发出强烈的X射线辐射。随着中子星的旋转,这种辐射会形成周期性的X射线脉冲信号,因此这种物体也被称为“X射线吸积脉冲星”。
大量观测发现,这类天体在X射线辐射光谱中呈现出“凹”结构。理论上,这是由电子回旋加速器在磁场中的电子共振散射引起的,因此这种“凹”结构被称为回旋加速器吸收线,吸收线处的能量与磁场强度相对应。这种现象可以用来直接测量中子星表面附近的磁场强度。
回旋加速器吸收线处能量对应的磁场强度是中子星表面的磁场强度,这是目前直接测量中子星表面磁场强度的唯一方法。
过去,天文学家在银河系外的几个星系中发现了超亮的X射线脉冲星,并推测脉冲星的磁场强度非常高,但他们还没有发现直接的测量证据。
张双南说,作为中国第一颗X射线天文卫星, “与国外X射线卫星相比,慧眼卫星具有覆盖能带广、高能X射线能带有效面积最大、时间分辨率高、强源观测无光子积累效应等突出优势,为黑洞和中子星硬X射线快速光变和能量spe的观测打开了新窗口ctrum研究。"
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