中國天文學家在磁星觀測研究領域取得成果

上海天文台天馬望遠鏡
磁星是宇宙中一類磁場非常強的脈衝星,其磁場可高達幾百億特斯拉(tesla)。目前地面實驗室中所能獲得的最強磁場記錄是由美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Laboratory)創造的一百特斯拉。相比之下,磁星磁場強度是實驗室最強記錄的上億倍。因而,磁星是驗證強磁場等極端物理環境下物理規律的空間實驗室。

磁星輻射和供能機制和普通脈衝星也有很大的不同。普通脈衝星通過釋放自轉能提供其輻射能,而磁星輻射能量主要來源為其磁能損失。與大多數脈衝星僅在射電波段探測到其輻射不同,大多數磁星僅在X射線或者γ射線波段探測到輻射。截止目前為止,已有二十九顆磁星以及候選體被發現,其中僅有四顆在射電波段被探測到。

2013年在銀河系中心黑洞人馬座A*附近發現的脈衝星PSR J1745-2900是一顆具有射電輻射的磁星。它到銀心黑洞的投影距離僅有0.097秒差距(parsec),是目前已知的距離銀心黑洞最近的脈衝星。對它的觀測研究,對於顯示磁星物理、探測銀心黑洞周圍物理環境均具有重要意義。

以沈志強研究員為首席科學家的上海天馬射電望遠鏡研究團組利用新建成的天馬望遠鏡對該磁星進行了觀測研究,成功撲捉到其劇烈射電爆發。觀測波段為X波段,中心頻率為8.6 GHz,觀測時間為2014年6月至10月,分為6個曆元執行。根據觀測結果,該團組得到了該磁星積分輪廓以及流量隨相位和時間的變化情況圖,其積分輪廓和流量均表現出劇烈變化,其中流量變化幅度可達十倍以上。 2014年8月24日(MJD:56836)該磁星平均流量高達8.75毫揚斯基(mJy),遠強於其它五天的觀測值。

【圖、文:節錄自中國科學院上海天文台網頁 ;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學報》

揚斯基(Jy)是一個非國際標準制的光譜光通量密度單位,或是光譜輻照度單位,等效於10^−26瓦特每平方米每赫茲 (Hz)。

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