“慧眼”衛(wèi)星再次刷新直接測量宇宙最強磁場紀錄

新華社北京7月5日電（記者張泉）“慧眼”衛(wèi)星團隊日前在編號為Swift J0243.6+6124的中子星X射線雙星發(fā)現(xiàn)了能量高達146千電子伏的回旋吸收線，對應(yīng)超過16億特斯拉的中子星表面磁場，再次大幅度刷新了最高能量回旋吸收線和宇宙最強磁場直接測量的世界紀錄。

該研究由中國科學(xué)院高能物理研究所研究團隊與合作者共同完成，相關(guān)成果在國際學(xué)術(shù)期刊《天體物理雜志通訊》在線發(fā)表。

據(jù)介紹，中子星是宇宙中具有最強磁場的天體，對其X射線能譜的回旋吸收線的探測是目前直接測量中子星表面磁場的唯一方法。本次發(fā)現(xiàn)不僅創(chuàng)造了迄今宇宙天體磁場直接測量的最高紀錄，還首次在超亮X射線源中直接測量了其中子星的表面磁場。

通常認為，中子星的表面磁場結(jié)構(gòu)復(fù)雜，既有延展范圍很大的偶極磁場，也有局限于中子星表面附近的多極磁場。以前各種間接方法只能估算中子星偶極磁場，本次“慧眼”衛(wèi)星直接測量到Swift J0243.6+6124的表面磁場強度，首次從觀測上直接證明中子星除兩極對稱的偶極磁場外，的確具有更加復(fù)雜的非對稱磁場結(jié)構(gòu)。

“慧眼”衛(wèi)星于2017年6月發(fā)射升空，是我國第一顆X射線天文衛(wèi)星，承載高能X射線望遠鏡、中能X射線望遠鏡和低能X射線望遠鏡三種科學(xué)載荷和空間環(huán)境監(jiān)測器，具有覆蓋能段寬、時間分辨率高等突出優(yōu)點，打開了觀測黑洞、中子星硬X射線快速光變和能譜研究的新窗口。

據(jù)介紹，2020年，“慧眼”衛(wèi)星在編號為GRO J1008-57的中子星中探測到90千電子伏的回旋吸收線，對應(yīng)10億特斯拉的中子星表面磁場，是當時宇宙磁場直接測量的世界紀錄；隨后，“慧眼”衛(wèi)星在另外一個中子星的能譜上探測到了約100千電子伏的回旋吸收線。

“‘慧眼’衛(wèi)星連續(xù)三次刷新回旋吸收線能量測量的最高紀錄，表現(xiàn)出在探測天體高能X射線能譜方面具有國際領(lǐng)先的獨特能力。”中科院高能物理研究所研究員、“慧眼”衛(wèi)星首席科學(xué)家張雙南說。