|
螃蟹星云高能量光子的电场排列在该星
北京时间9月1日消息，据英国新科学家杂志报道，目前，科学家在螃蟹星云中已精确探测到强大的宇宙粒子加速器：一个油炸圈饼外型的磁场环绕在螃蟹星云心脏位置的恒星尸体周围。这项基于精妙测量手段的研究发现显示在靠近恒星周围的高能量放射线发生偏振，其电场沿着恒星的旋转轴排列着。
螃蟹星云是膨胀的超新星残留体，是由公元1054年中国和阿拉伯天文学家观测发现的，当恒星爆炸后，它将留下一种叫做“脉冲星”的密集尸体。这种脉冲星以每秒30次的速度旋转着，但是伴随着它不断喷射粒子和电场风，脉冲星的旋转速度逐渐减弱下来。
其中主要的宇宙粒子是电粒子，它们主要以X射线和伽马射线的形式进行高能量放射线喷射，当它们通过螃蟹星云的磁场时会被加速。但是之前研究人员尚不清楚这些宇宙粒子具体在什么位置发生加速。目前，英国南安普敦大学研究员托尼?迪安称，这种宇宙粒子加速现象的发生通常非常接近于脉冲星。
据悉，迪安和研究同事是基于欧洲INTEGRAL卫星的观测数据得出此结论的，该研究显示脉冲星46%的伽马射线喷射都出现了偏振，同时伴随着光子的电磁场以共有方位排列着。美国宇航局戈达德太空飞行中心的大卫?汤普森说，“这在天体物理学上是一个非常高比例的天文现象，像如此高百分比的偏振现象意味着这里的状况很好，其内部的磁场十分有序。”
像这样秩序井然的磁场通常被认为出现于脉冲星附近，而脉冲星表面的磁场要比地球磁场强1万亿倍。这种磁场非常像一个条棒状磁铁，由于它非常接近脉冲星，从其中一个磁场极浮现出的磁场线将发生弯曲，在其返回至其他磁场极之前形成油炸圈饼的形状。汤普森告诉《新科学家》杂志说，“磁场一旦就离开了脉冲星，其状况就变得更加复杂了，其原因是磁场开始分裂成为小片断和节结。”这项最新研究结果表明，脉冲星宇宙风中的粒子流正被加速接近脉冲星，之后磁场才变得紊乱复杂。
汤普森称，该发现符合理论预测，该预测很难进行观测。只有少数应用于X射线和伽马射线波长的偏振测量方法才能实现。意大昨的里雅斯特市国际高级研究学院的安纳里斯?塞洛蒂对该项研究评论称，这是因为测量高能量光子偏振方向很难，而且当前测试手段并不灵敏，不能完全测量出遥远天体的偏振现象。
汤普森对塞洛蒂的评论表示赞同，他说，“这种现象在另一颗脉冲星上很难进行复杂再现，这是由于螃蟹星云与地球非常接近，只有6500光年之遥。从而使其成为相对容易探测的研究目标。螃蟹星云是所有天文学研究人员的最钟爱的天体物理学研究室，我们已对这些简单问题进行了研究解答，目前我们要做的是进行更复杂的研究。
这项最新研究洞察了磁场作为“引擎装置”加速粒子，将有助于研究人员推断究竟是什么动力在推动更遥远、更昏暗的天体目标。汤普森说，“脉冲星及其周围区域是非常极端的天体物理学实例。你所了解的关于其如何运作的原理，将帮助我们理解粒子加速度和磁场形成的基础物理特性。” |
