蟹狀星云
蟹狀星云中的高能光子磁場沿其中心脈沖星的旋轉(zhuǎn)軸排列
據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志報道，科學(xué)家查明蟹狀星云中有強(qiáng)大的宇宙粒子加速器：一個圓環(huán)形磁場圍繞著此星云中心的恒星尸體。此發(fā)現(xiàn)是通過巧妙的測量獲得的，表明此恒星附近的高能輻射出現(xiàn)了偏振，其電磁場沿著此恒星的旋轉(zhuǎn)軸優(yōu)美地排列著。此發(fā)現(xiàn)發(fā)表在8月29日出版的《科學(xué)》雜志上。
蟹狀星云是超新星爆炸的擴(kuò)大殘體，是中國和阿拉伯天文學(xué)家于1054年發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時此恒星爆炸后殘留下濃密的尸體，叫脈沖星。
這次爆炸的出現(xiàn)被中國宋朝的天文學(xué)家做了詳細(xì)的記錄，稱它在23天的時間里，像太白金星一樣亮，白天都可以看到，即所謂“晝見如太白”“凡見二十三日”。
此脈沖星每秒大約旋轉(zhuǎn)30次，但隨著它不斷噴射粒子流和電磁場流，其旋轉(zhuǎn)速度正在慢慢減緩。其中一些粒子――主要是電子以X射線和伽馬射線形式發(fā)射出高能輻射。當(dāng)它們經(jīng)過此區(qū)域時，它們被磁場加速。但在此之前，科學(xué)家一直不清楚這種加速到底發(fā)生在哪個位置。如今由英國南安普敦大學(xué)的托尼·迪安率領(lǐng)的研究小組表示這個位置出現(xiàn)在非常靠近此脈沖星的地方。
研究人員是通過歐洲INTEGRAL衛(wèi)星的觀察結(jié)果得出此結(jié)論的，此衛(wèi)星觀察結(jié)果表明該脈沖星46%的伽馬射線輻射都是偏振的，其光子的電磁場也按共有的方向排列。美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的大衛(wèi)·湯普森說：“在天體物理學(xué)中，這是非常嚴(yán)重的事情。如此高比例的偏振意味著這里得有非常好的條件，才能使磁場非常有序地排列。”
科學(xué)家認(rèn)為這種非常有序的磁場只會出現(xiàn)在此脈沖星的附近，而此脈沖星表面將磁場增強(qiáng)到非常強(qiáng)大，要比地球磁場強(qiáng)上1萬億倍。此脈沖星的磁場像一個棒狀磁場。因此靠近此脈沖星的磁場是從一個磁極出來的，之后彎曲成圓形，形成了圈餅似的形狀，之后再回到另一個磁極。湯普森說：“一旦離開此脈沖星，情況就會變得復(fù)雜起來，因為此磁場開始破裂成小小的碎片和結(jié)節(jié)。”
此新結(jié)果表明此脈沖星的粒子流被加速接近此脈沖星，之后才使其磁場形成這種扭曲形狀。湯普森表示此發(fā)現(xiàn)符合理論預(yù)測，但實際觀察很難證實這種理論預(yù)測，只有通過偏振測量才能獲知X射線和伽馬射線的波長。這是因為確定高能光子的偏振方向非常微妙，而現(xiàn)有儀器不足夠靈敏來測量出遙遠(yuǎn)天體的偏振現(xiàn)象，意大利的里雅斯特高級研究國際學(xué)院的安納里斯·賽洛特在此研究的注解中寫道。
湯普森贊同說：“這在另一顆脈沖星中將很難再現(xiàn)這種狀況。”這是因為蟹狀星云特別明亮且距離我們相對較近，離我們只有6500光年，從而使它成為了相對容易的研究目標(biāo)。他說：“蟹狀星云是人人喜愛的天體物理學(xué)實驗室，它被研究得如此透徹，以至于簡單的問題都已經(jīng)解答清楚了。如今我們要做的就是要回答更為復(fù)雜的問題。”
此新研究洞悉了磁場“引擎”加速粒子，這將幫助研究人員能推斷出是什么動力在推動更加遙遠(yuǎn)更加昏暗的天體。他說：“脈沖星及其周圍區(qū)域是物理學(xué)極端情況下的一個實例，你了解有關(guān)它們?nèi)绾芜\作的點點滴滴可幫助我們了解粒子加速與磁場發(fā)生的基本物理學(xué)。”(來源：搜狐科學(xué)/元元)
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