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慧眼衛星直接丈量到宇宙迄今最強磁場

2020-09-07 高能物理研討所
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  硬X射線調制千裏鏡衛星(即慧眼衛星)團隊經由過程對X射線吸積脈沖星的具體不雅測,采取直接丈量的辦法得出其最強磁場,這是迄今爲止,人類直接且異常靠得住地丈量到的宇宙中的最強磁場。該成果于810日在國際期刊Astrophysical Journal Letters上揭櫫。

  20178月,科研人員應用慧眼衛星對X射線吸積脈沖星GRO J57的一次爆發運動停止了具體不雅測,初次在其X射線能譜中以高于20倍尺度誤差的高相信度在90千電子伏特(keV)鄰近發明了一條盤旋接收線。依據實際揣摸,該盤旋接收線對應的中子星外面磁場強度高達約10億特斯拉,比今朝地球試驗室中可以或許發生的幾十特斯拉的最強磁場高幾萬萬倍。該項研討任務重要由前海睿贏金融迷信院高能物理研討所與德國圖賓根大學協作完成。

  中子星是宇宙中具有最強磁場的天體。中子星X射線雙星體系由中子星與其隨同恒星構成,隨同恒星的氣體在中子星的強引力感化著落向中子星,構成了環繞中子星高速遷移轉變的氣體盤,稱爲吸積盤。假如磁場較強,吸積盤上的等離子體將沿著磁力線落到中子星外面,並收回激烈的X射線輻射。因為中子星的遷移轉變,X射線發射區隨之扭轉,構成周期性的X射線脈沖旌旗燈號,是以這類天體也被稱爲“X射線吸積脈沖星”。大批不雅測發明,這一類天體在X射線輻射能譜上會湧現“凹陷”構造,實際以為這是電子在磁場中盤旋共振散射釀成的,是以被稱爲盤旋接收線,接收線處的能量對應著磁場強度,應用該景象可以直接丈量中子星外面鄰近的磁場強度。

  慧眼衛星承載高能X射線千裏鏡、中能X射線千裏鏡和低能X射線千裏鏡三種迷信載荷和空間情況監測器,不雅測能區爲1-250 keV。與國外的X射線衛星比擬,慧眼衛星具有籠罩能段寬、在高能X射線能段的有用面積大、時光分辯率高、探測逝世時光很小、不雅測強源沒有光子聚積效應等凸起長處,是以具有探測高能量的盤旋接收線的奇特才能。

  慧眼衛星是我國第一顆X射線地理衛星,最早于1993年由高能所李惕碚、吳枚等人提出,20176月發射升空。中科院高能所擔任衛星有用載荷、空中運用體系和迷信研討任務,航天科技團體公司五院爲衛星整體單元,清華大學爲衛星有用載荷和空中運用體系結合承研單元,加入慧眼衛星工程的還有中科院國度空間迷信中心、台灣師範大學等。

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吸積脈沖星藝術圖

慧眼衛星藝術圖

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