天文学家发现了来自从来见过的一颗脉冲星最高能量的光

    比从来看到的来自这些奇特恒星之一的任何其它光更高20倍的高达20特拉电子伏特的伽马射线能量已经被从船帆座脉冲星记录。

By Leah Crane

5 October 2023

Space

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艺术家的船帆座脉冲星的印象，有代表加速粒子的路径的蓝色轨迹。Science Communication Lab for DESY

    天文学家已经发现了来自一颗脉冲星的极高能量伽马射线。这种辐射的异常高能量挑战我们的这些奇怪恒星的模型以及它们如何加速粒子。

    脉冲星是有强大磁场快速的旋转的中子星。天文学家已经发现了数千个的它们，但已知只有四个来发射足够强大可以被地面望远镜探测到的伽马射线。在这四个中，只有一个发射由能量比约一只飞蚊的动能一特拉电子伏特（TeV）更高的光子组成的伽马射线，这对一个基本粒子是相当多的。那个被称为船帆船座脉冲星。

    法国巴黎城市大学的阿拉切·贾纳蒂-阿塔和他的同事发现了船帆座脉冲星甚至是比我们想的更不寻常。他们用一个在纳米比亚的叫高能立体系统的望远镜阵列观测了它，他们发现了它发射有能量超过20 特拉电子伏特的伽马射线，比从任何其它脉冲星发现的最高能量辐射更高能约20倍。

    我们目前的脉冲星如何加速粒子的解释不能相当的解释这一点。此外，我们通过与地球的大气层相互作用产生的其他粒子检测伽马射线的方式意味着它们可能有比20特拉电子伏特更高的能量，我们只是没有足够的数据来确定知道。贾纳蒂-阿塔说，“我们正在对最高能量粒子的能量放上一个下限，而这已经正在挑战现有模型，但即便我们超过20特拉电子伏特，目前时刻我们没有一个截止能量的指示”。

    由脉冲星的光子加速有两种竞争模型，都涉及高能电子撞进构成伽马射线的低能光子。差异在于这些电子首先如何被加速的：要么由于与脉冲星磁场的相互作用被从脉冲星甩离，要么随它们跟随脉冲星的快速旋转高速旋转被鞭打。但这些模型中的每一个都难与这些新发现的伽马射线调和，对它们的能量没有明显的上限。贾纳蒂-阿塔说，电子如何以及在哪里被加速是这个问题。直到我们弄清楚这个为止，我们不能完全理解脉冲星、它们如何影响它们的环境或者为什么船帆座脉冲星正在产生如此异常强烈的辐射。

    期刊参考Nature Astronomy DOI: 10.1038/s41550-023-02052-3

https://www.newscientist.com/article/2396104-astronomers-spotted-the-highest-energy-light-ever-seen-from-a-pulsar/