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艺术家对维拉脉冲星的想象,中间是磁场球体,边缘由明亮圆环装饰。向环外散射的蓝色轨迹是加速粒子轨迹。在磁场球体(红色)上沿着旋转臂和绝缘粒子冲突产生了伽马辐射线。(图片来源:DESY科学交流实验室)

在距离所坐地方近1000光年的地方,有一颗旋转、高度磁化的中子星,它的密度非常大,一汤匙的中子星相当于珠穆朗玛峰的重量,这是一个强烈的景象,至少可以说,这是天文学家为什么喜欢研究它的原因。你甚至可能听过它的名字:帆船座脉冲星。

在周四(10月5日),科学家宣布,来自高能立体系统(HESS纳米比亚天文台)天文台表示,这个宇宙奇迹变得更加神奇了,帆船座释放的能量是脉冲星发出的最高的辐射。

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具体来说,这个物体似乎已经吐出伽马射线光子——这与所有电磁频谱波中携带能量最多的波长有关——至少由20万亿电子伏特(TeV)(1电子伏特=单个电子被1伏特的电加速后获得的能量)。

法国天体粒子与宇宙学实验室的科学家、发现团队负责人对空间网站说:“制造一个20TeV的光子需要大约2000000个典型的太阳耀斑光子。与可见光相比,一个光子大约需要2*10^13个可见光子。”

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虽然帆船座是一个相当“正常”的脉冲星,每秒自转11次,研究人员也补充解释说,这也是天文学一个关键课题,因为从宇宙角度来说它离我们很近。“用我们的望远镜可以准确看到它是必然的。”通常情况下,脉冲星的辐射能量预计低于几十千兆电子伏(GeV),更不用说落入TeV的极端领域。(1千兆电子伏=10亿电子伏)

根据该团队说法,即使是维拉系统也可以检测到辐射发射,事实上即使一些理论预测表明维拉可以在TeV范围内发射,但没有人会怀疑研究人员观测到巨大的20TeV的巨大数字。“我们一直在寻找帆船座低能量的脉冲发射,但是探测到达20TeV的光子确实是惊喜。另一个有TeV级别的辐射,就是蟹状星云脉冲星,距离地球6000光年,这种蟹状星云脉冲星能量可以达到1TeV。”

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最后在我们讨论的高能量景象的一些含义之前,还有一个关于帆船座的有趣的发现要讨论,研究小组发现帆船座的高能光子对应了一种以前未知的脉冲星光谱成分。脉冲星的“光谱”是指一个代表了所有不同光强度和能量的发射图表(这并非脉冲星所独有,只要涉及到光,科学家们就可以研究许多宇宙实体的光谱)。因此从本质上讲,与维拉光谱对比,该团队注意到一个急剧上升模式和TeV排放和低水平排放之间的明确突破。这意味着低能量光子不断增长,直到达到TeV状态,阶跃成高能量光子。这是蟹状星云脉冲星的相反面,能量谱是在它的GeV辐射中延续。

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知道这些信息我们应该怎么做?

美国宇航局的一幅抽图,一颗"快速旋特的中子星,同期性地向地球辐射。(图片来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心)

至于这对天文学的一般意义,首先,它告诉了我们很多关于我们宇宙中 最不可思议的东西之一。"在宇宙天体的动物园里,脉冲星是奇妙的,"詹纳蒂﹣阿泰说。"它们是宇宙 实验室,具有令人难以置信的特征,是我们迄今为止在地球上无法达到的。"

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就连脉冲星的起源故事也令人印象深刻。它们是恒星在超新星爆 炸中死亡后剩下的旋转尸体,几乎完全由中子组成,它们发出的辐射束有时会横扫我们的太阳系。实际上,正是这些周期性的扫描,使得科学家们能够绘制出这些天体的光谱。

这种极端性也是为什么科学家们研究脉冲星周围的空间来检验一些主要的物理 概念,正如Djannati-Tal所说的那样。"宇宙实验室。"

最值得注意的是,专 家们想看看阿尔伯特.爱因斯坦的广义相对论是否适用于脉冲星,因为这些物 体是宇宙中引力最强烈的东西之一﹣﹣广义相对论是对引力本身的一种令人费解的解释。为此,据我们所知,确实如此。

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-﹣我们发现的第二颗高速旋转的白矮星脉冲星,揭示了恒星是如何演化的﹣- 迄今发现的最小、密度最高的白矮星将太阳的质量包裹在月球大小的恒星残骸中。

白矮星被发现在自己的超新星爆炸中幸存下来此外,詹纳蒂﹣阿泰说,这些发现为理解担供了严格的限制。目前,科学家们认为,

BY:Monisha Ravisetti

FY: 何丹怀(懐)

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