脈沖星及脈沖星風(fēng)云系統的示意圖，中間的橙色部分代表脈沖星(僅為示意繪制，天體大小不反映實(shí)際比例)。

　　記者27日從中國科學(xué)院高能物理研究所(中科院高能所)獲悉，該所葛明玉副研究員、盧方軍研究員帶領(lǐng)的國際合作研究小組最新發(fā)現：位于大麥哲倫云星系中編號為 PSR B0540-69 的脈沖星，在自轉減速率突然變大之后的一年多時(shí)間里，其星風(fēng)云的X射線(xiàn)亮度逐漸增加了相當的比例。

　　這是天文學(xué)家第一次觀(guān)測到脈沖星自轉狀態(tài)突變導致脈沖星風(fēng)云亮度變化的現象，為研究脈沖星自轉減速機制、脈沖星磁場(chǎng)結構以及脈沖星風(fēng)云的基本物理性質(zhì)提供了重要的觀(guān)測依據。由中國科學(xué)家領(lǐng)銜的這一重要天文發(fā)現成果相關(guān)論文，已獲國際權威期刊《自然·天文學(xué)》在線(xiàn)發(fā)表。

　　脈沖星是高速轉動(dòng)的強磁場(chǎng)中子星，是大質(zhì)量恒星壽命晚期發(fā)生超新星爆發(fā)的過(guò)程中形成的，其半徑只有 10 千米左右，而典型磁場(chǎng)約為一萬(wàn)億高斯，相當于地球磁場(chǎng)的兩萬(wàn)億倍。根據脈沖星經(jīng)典輻射理論，高速自轉的脈沖星通過(guò)磁偶極輻射釋放能量，同時(shí)自轉減慢。但越來(lái)越多的理論家認為，高速旋轉的磁場(chǎng)也會(huì )產(chǎn)生以接近光速向外運動(dòng)的星風(fēng)，這是導致脈沖星自轉減慢的主要原因。脈沖星風(fēng)和周?chē)h(huán)境作用，會(huì )形成空間尺度為幾光年(地球到太陽(yáng)距離的十萬(wàn)倍左右)的脈沖星風(fēng)云，著(zhù)名的蟹狀星云就是這樣一個(gè)脈沖星風(fēng)云。

　　2011 年 12 月，天文學(xué)家發(fā)現脈沖星 PSR B0540-69 的自轉減速率突然增加約 36%，然后保持穩定。此前，雖然在多顆脈沖星中也觀(guān)測到這類(lèi)脈沖星自轉減速率突變的現象，但與之不同的是，PSR B0540-69 脈沖星在自轉減速率突變后，并沒(méi)有表現出脈沖輻射特征的顯著(zhù)變化，其起因成為未解之謎。

　　中科院高能所牽頭的國際合作研究小組通過(guò)分析多顆X射線(xiàn)天文衛星對 PSR B0540-69 的觀(guān)測數據發(fā)現，在該脈沖星發(fā)生自轉減慢速率突變之后，圍繞在其周?chē)拿}沖星風(fēng)云的亮度在約 400 天內逐漸增加了 32±8%，與該脈沖星自轉減速率的突變幅度相當。對比分析 PSR B0540-69 脈沖輻射和星風(fēng)云輻射的特性，研究組認為，導致脈沖星自轉減慢率突變的主要原因是脈沖星磁極區域的磁場(chǎng)升高。由于磁極區域磁場(chǎng)的變化和星風(fēng)的強度直接相關(guān)，但對X射線(xiàn)脈沖輻射區的影響不大，因此可以合理地解釋所有的觀(guān)測現象。

　　研究小組最新發(fā)表的這一重要天文發(fā)現成果，首次在觀(guān)測上建立了從脈沖星自轉減速率突變，星風(fēng)增強到星風(fēng)云變亮的時(shí)間和邏輯關(guān)系，也證明星風(fēng)是導致該脈沖星自轉變慢的主要原因。同時(shí)，星風(fēng)云增亮的時(shí)標還表明，星風(fēng)云中的磁場(chǎng)為約 0.8 毫高斯，這個(gè)直接測量值與之前在能量均分假設下推算的數值相當。
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