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纪录到船帆座脉冲星迄今最高能伽马射线辐射,能量达可见光10兆倍

利用新一代大气契伦可夫影像望远镜(IACT)系统,科学家探测到船帆座脉冲星(Vela pulsar)发出有史以来最高纪录的伽马射线,能量达 20 TeV,是可见光能量 10 兆倍。

这一观察结果很难与脉冲星伽马射线理论一致,由于这波伽玛射线能量比之前船帆座脉冲星观测到的任何伽玛射线都强 200 倍,促使研究人员重新考虑强大辐射背后机制。

脉冲星本质是超新星爆发后留下直径仅约 20 公里的残核,旋转速度极快且具有巨大磁场,磁极发射电磁辐射束,当中子星旋转使辐射指向地球时可被观察,就像宇宙灯塔一样定期闪烁。

科学家认为,脉冲辐射来源是脉冲星磁层加速电子向外行进,而电子在向外推的过程获得能量、并以观察到的辐射束形式释放。

船帆座脉冲星(Vela pulsar)距离地球 1,000 光年,是电波波段中最明亮的脉冲星,也是 GeV 范围内最亮的持续性宇宙伽马射线源,它每秒旋转约 11 次,辐射束通常在达到 GeV 等级后突然结束,大概是因为电子抵达脉冲星磁层末端并逃逸。

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但现在利用属于“大气契伦可夫影像望远镜(IACT)系统”的高能立体视野望远镜(High Energy Stereoscopic System,HESS),科学家发现该脉冲星释放了能量达 TeV 等级的新辐射束。

研究人员表示,这比之前从该脉冲星检测到的所有辐射能量高出约 200 倍,代表电子可能移动得比磁层范围更远,且标准加速区域外存在结构良好的磁场,推测中子星风运动可能加速粒子排放。

团队将继续调查船帆座脉冲星是否会释放更高能量的伽玛射线,也会利用 HESS 望远镜持续寻找其他脉冲星周围的高能伽马射线发射。

新论文发表在《自然天文学》期刊。

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