热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

广西大学与国际合作团队观测发现宇宙中X射线偏振度最高的天体

2022-12-23 16:39     来源:中国新闻网     X射线伽马射线天体物理
广西大学22日召开成果发布会,介绍该校天文与空间科学技术团队与国际团队合作取得的重大科学发现。其研究论文当日以“船帆座脉冲星风云X射线偏振趋近同步辐射理论极限”为题在国际顶级学术杂志《自然》(Nature)发表。广西大学为研究论文的第一作者单位,青年教师谢斐博士为第一作者和唯一通讯作者主导了该项研究。

发布会上,谢斐对前述科学发现进行了解读。据谢斐介绍,脉冲星是由超新星爆炸产生的遗骸中子星,其风云则是快速旋转(每秒自转11.2次)的脉冲星驱动的星风冲击外部物质产生的高能天体。船帆座脉冲星距离地球约900光年,是距离地球最近的脉冲星之一。其风云能够发射出射电、X射线、高能伽马射线等不同波段的光辐射,是目前已知最亮的脉冲星之一。

据谢斐介绍,研究团队利用成像X射线偏振望远镜(IXPE)观测发现船帆座脉冲星风云(Vela PWN)的X射线辐射的全局偏振度达到45%,置信水平超过了30个标准误差,并在局部区域发现最高偏振度到63%。这已经接近在完全有序磁场下电子同步辐射理论所预言的极限值,是人类目前在高能波段探测到的偏振度最高的一个目标源,它改变了科学家对粒子加速机制的认识。该观测发现表明船帆座脉冲星风云核心区磁场结构高度有序,其X射线辐射起源于电子的同步辐射,对粒子加速机制模型提出严格的限制。

当天,中科院院士、中科院国家天文台台长常进点评指出:“该成果以极高的精度测量到船帆座脉冲星风云接近同步辐射理论极限的X射线偏振度。这是人类历史上的首次,结果非常漂亮,没有争议,科学意义毋庸赘言。”

中科院粒子天体物理重点实验室主任、中国载人航天空间天文与天体物理领域首席科学家张双南在点评中认为:“这是一个教科书级的重大成果。”

意大利国家天体物理研究所首席科学家保罗-索菲塔点评称:“谢斐在脉冲星风云领域的工作非常重要,尤其是船帆座脉冲星风云,她在其中发现极高偏振度,接近同步辐射理论的极小值。这揭示了脉冲星风云的磁场极度有序,对理解粒子加速价值意义重大,对研究脉冲星风云的磁场结构同样具有重要意义。”

推荐阅读

PRL高亮发布:LHAASO观测表明PeV 质量暗物质寿命至少为十万亿亿年

LHAASO对超高能伽马射线具有前所未有的高探测灵敏度,为研究质量超过 100 TeV 的重暗物质提供了独特的可能性。研究人员利用LHAASO在 570 天运行中KM2A子阵列获得的数据,测量了银河系盘面以外100 TeV以上伽马射线的强度,以最优的观测灵敏度,对这类暗物质的寿命做出了迄今最强烈的限制,比已有结果提高了近10倍。 2023-01-01

“基于锦屏深地实验室的核天体物理关键科学问题研究”获评国家自然科学基金委“特优”项目

依托中国锦屏地下实验室,项目团队在深地复杂环境下强流稳定传输、高分辨BGO(锗酸铋)探测器、毫安级核反应靶的稳定性等关键技术研发中取得突破,自主研制建成了世界最强流深地核天体物理加速器实验装置,其束流强度、探测器效率、反应靶曝光量、实验的灵敏度和能量覆盖都达到国际先进水平。基于该装置,团队开展了多项核天体物理关键反应的实验研究,使伽马射线天文学反应达到了最高精度、天体物理“圣杯”反应达到了最高灵敏度,在国际上首次揭示了古老恒星中钙丰度的起源,在核天体物理领域取得重要原创性成果。 2022-12-31

原子能院研究成果为解释太阳系硒-74丰度作出贡献

宇宙中重元素的起源一直是核天体物理中极为重要的科学问题之一,被美国《发现》杂志列为当代物理学的11个未解之谜之一。 2022-12-30

用于伽马射线天文学的立方体卫星

CubeSat 为由相对较小的团队建造、测试和操作的有效载荷提供相对快速、低成本的空间访问,学生和早期职业研究人员做出了大量贡献。紧凑型低功率探测器、读出电子设备和飞行计算机的不断进步现在已经使 X 射线和伽马射线传感有效载荷能够适应 CubeSat 任务的限制,从而允许在轨演示新技术和创新的高-能量天文观测。伽马射线感应立方体卫星肯定会通过探测和定位伽马射线暴、太阳耀斑和地球伽马射线闪光等明亮瞬变。 2022-12-29

湍流模拟揭秘等离子体中能量流动

美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室研究人员发现了一种太阳日冕加热过程,它有助解释为什么围绕太阳的大气层——日冕会比太阳表面热得多。这一发现或会提高解决一系列天体物理难题的能力,例如恒星形成、宇宙中大规模磁场的起源,以及预测可能扰乱手机服务和地球电网停电的空间天气事件的能力。 2022-12-28

阅读排行榜