维拉脉冲星一颗创下了最高能量伽玛射线新纪录的脉冲星

发布时间：2023-10-09 12:50:45 所属栏目：外闻来源：

导读：你能够想象到一个物体它的温度超过阳光，速度超过直升机的飞行，并且其大小还不如城市吗？这就是脉冲星，一种奇妙而神秘的天体，它们是死去的恒星留下的残骸。最近，一些天文学家用特殊的望远镜观测了一颗离我们很近

你能够想象到一个物体它的温度超过阳光，速度超过直升机的飞行，并且其大小还不如城市吗？这就是脉冲星，一种奇妙而神秘的天体，它们是死去的恒星留下的残骸。最近，一些天文学家用特殊的望远镜观测了一颗离我们很近的脉冲星，发现了一些令人震惊的事情。

这颗脉冲星叫维拉脉冲星，它在大约1万年前的一次超新星爆炸中诞生。它有一个普通城市的大小，但却有太阳一到两倍的质量。它每秒旋转11次，比直升机的桨叶还要快。它还有一个强大的磁场，可以把电子和正电子等粒子加速到接近光速，然后从两极喷出。

脉冲星是如何形成的呢？它们是怎样发出光锥的呢？它们的磁场有多强呢？它们的光锥有什么特征呢？它们的伽马射线是如何产生的呢？

脉冲星是一种特殊的中子星，而中子星是一种特殊的恒星。恒星是由氢和其他元素组成的巨大球体，它们在自己的核心里进行核聚变，释放出巨大的能量，使它们发光发热。但是，恒星并不会永远这样燃烧下去，当它们的核心里的氢用完了，它们就会开始变化。

超新星爆炸是一种非常壮观而灾难性的现象，它会把恒星大部分的物质都抛向外空间，形成一团美丽而复杂的气体云。但是，在超新星爆炸中，并不是所有的物质都被抛出去了，有一部分物质还留在了原来恒星的位置上。这些物质被压缩到了极致，形成了一个非常小而密集的球体。这就是中子星。

中子星是由中子组成的，中子是原子核里面没有电荷的粒子。中子星非常稳定，因为它们有一个很强大的引力来平衡它们内部的压力。中子星也非常重，它们有太阳一到两倍的质量，但却只有一个普通城市的大小。这意味着它们非常密集，如果你拿一茶匙中子星物质放在地球上，它会有10亿吨重。

中子星也非常快速慢的地旋转，并且有形成了一个很强大的磁场。这些明显的特征都是由于中心恒星在塌缩时相互作用产生的。你可以想象一个滑冰运动员在旋转时收紧双臂，他或她就会旋转得更快。同样地，当恒星塌缩时，它也会保持自己原来旋转时所具有的角动量不变，所以它就会旋转得更快。而且，当恒星坍缩时，它也会保持自己原来磁场时所具有的磁通量不变，所以它就会产生更强大的磁场。

并不是所有的中子星都能被我们看到，只有一些特殊的中子星才能被我们观测到，它们就是脉冲星。脉冲星是一种发出强烈的电磁辐射的中子星，它们的辐射像灯塔一样定期地扫过地球。脉冲星之所以能发出这样的辐射，是因为它们的磁场和旋转轴不在同一条线上，而是有一定的角度。这样，当中子星旋转时，它们的磁场就会在空间中摆动，就像一个风车一样。而当磁场摆动时，它们就会影响周围的粒子，使它们沿着磁场线加速运动，并且发出不同波长的光。

这些粒子主要集中在中子星两极附近，形成了两个光锥。光锥的大小和形状取决于中子星的磁场和旋转速度。一般来说，光锥越靠近中子星的表面，它们发出的光就越强，但也越窄。而光锥越远离中子星的表面，它们发出的光就越弱，但也越宽。这就导致了不同波长的光锥有不同的位置和角度。例如，无线电波的光锥通常比可见光或伽玛射线的光锥更远更宽。

虽然脉冲星可以发出各种波长的光，但是其中最令人感兴趣的是伽马射线。伽玛射线是一种非常高能量的电磁辐射，它可以揭示脉冲星最深层次的物理过程和机制。伽玛射线也是一种非常稀有和珍贵的资源，因为它很容易被其他物质吸收或散射，所以只有少数几颗脉冲星能够发出足够强度的伽玛射线让我们观测到。

天文学家用一种叫做HESS的望远镜系统观测了维拉脉冲星。天文学家发现了维拉脉冲星发出了有史以来最高能量的伽玛射线，达到了20太电子伏特（TeV）。这相当于一个电子在20万亿伏特的电压下运动时所具有的能量。这比普通脉冲星发出的伽玛射线要强大200倍。

这一发现让天文学家非常惊讶，因为他们不知道维拉脉冲星是怎么产生这么高能量的伽玛射线的。他们认为标准的光锥区域不够大，也不够强，无法让粒子加速到这么高的能量。他们提出了几种可能的解释，比如说粒子是在光锥区域之外被加速的，或者说中子星周围有更复杂的磁场结构，或者说中子星发出的风会给粒子提供额外的推力。但是他们还没有确定哪一种解释是正确的。“这些数据表明，中子星可能是一个巨大的黑洞，它的质量大约是太阳的1000倍。”研究人员说。

（编辑：聊城站长网）

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