10亿特斯拉！中国“慧眼”直接测量到迄今宇宙最强磁场

“慧眼”卫星在太空的艺术想象图。中科院高能所“慧眼”卫星团队 供图

中科院高能所介绍说，2017年8月，科研人员利用慧眼卫星对X射线吸积脉冲星GRO J1008－57的一次暴发活动进行详细观测，首次在其X射线能谱中以高于20倍标准偏差的高置信度(科学界确认科学发现的标准一般是5倍-20倍标准偏差)在90千电子伏特(keV)附近发现了一条回旋吸收线。根据理论推断，该回旋吸收线对应的中子星表面磁场强度高达约10亿特斯拉，比目前地球实验室中能够产生的几十特斯拉的最强磁场高几千万倍。

“慧眼”是中国第一颗X射线天文卫星，搭载有高能、中能、低能X射线望远镜三种科学载荷和空间环境监测器，观测能区为1-250keV。与国外的X射线卫星相比，“慧眼”卫星具有覆盖能段宽、在高能X射线能段的有效面积最大、时间分辨率高、探测死时间很小、观测强源没有光子堆积效应等突出优点，因此具有探测高能量的回旋吸收线的独特能力。

中子星是宇宙中具有最强磁场的天体，其X射线双星系统由中子星与其伴随恒星组成，伴随恒星的气体在中子星的强引力作用下落向中子星，形成围绕中子星高速转动的气体盘，称为吸积盘。如果磁场较强，吸积盘上的等离子体将沿着磁力线落到中子星表面，并发出强烈的X射线辐射。

科研团队指出，由于中子星的转动，X射线发射区随之旋转，形成周期性的X射线脉冲信号，因此这类天体也被称为“X射线吸积脉冲星”。大量观测发现，这一类天体在X射线辐射能谱上会出现“凹陷”结构，理论认为这是电子在磁场中回旋共振散射造成，因此被称为回旋吸收线，吸收线处的能量对应着磁场强度，利用该现象可以直接测量中子星表面附近的磁场强度。

据了解，“慧眼”卫星最早于1993年由中科院高能所李惕碚、吴枚等人提出，于2017年6月发射升空，中科院高能所负责卫星有效载荷、地面应用系统和科学研究工作。(完)