#天文学家探测到遥远脉冲星周围的超高能伽马射线辐射#利用大型高空空气簇射天文台(LHAASO),国际天文学家团队在脉冲星PSR J0248+6021周围检测到极高能(VHE)伽马射线,这可能是脉冲星的光环或脉冲星风星云。10 月 6 日在预印本服务器arXiv上发表的一篇论文报道了这一发现。
PSR J0248+6021 周围的 GeV 残余终止激波图。图片来源:Cao 等人,2024 年。
脉冲星是高度磁化的旋转中子星,发射电磁辐射束。它们通常以短时无线电发射的形式被检测到;然而,其中一些也可以通过光学、X 射线和伽马射线望远镜观察到。
发射光子能量在 100 GeV 至 100 TeV 之间的伽马射线源称为极高能 (VHE) 伽马射线源,而光子能量高于 0.1 PeV 的伽马射线源称为超高能 (UHE) 伽马射线源。这些来源的性质仍然没有得到很好的了解;因此,天文学家不断寻找这种类型的新天体来表征它们,这可以更好地揭示它们的总体特性。
PSR J0248+6021 于 1997 年被发现,是一颗中年脉冲星,自转周期约为 217 毫秒,自旋功率为 213 十亿尔格/秒。这颗脉冲星的色散测量值异常高,约为 370 pc/cm3,这很可能是由于它位于电离原子氢的致密巨大区域(HII 区域)(指定为 W5)内,距离约 6,500 光年。
现在,中国科学院曹震领导的天文学家团队报告称,在PSR J0248+6021位置附近探测到了VHE伽马射线发射。这一发现基于 LHAASO 水切伦科夫探测器阵列 (WCDA) 的数据。
通过分析WCDA数据,曹团队识别出3个伽马射线源,其中两个根据角距离距离PSR J0248+6021较近。其中一个是与第一个LHAASO星表中报告的1LHAASO J0249+6022一致的扩展源,而另一个是与脉冲星的角距离约为1.2度的点源。
根据该论文,从无线电到GeV波段,尚未发现1LHAASO J0249+6022的明确扩展多波长对应物。因此,论文作者得出的结论是,对检测到的VHE伽马射线发射最合理的解释是PSR J0248+6021注入的高相对论性电子和正电子的逆康普顿过程。
天文学家指出,VHE伽马射线发射的形态表明1LHAASO J0249+6022是与PSR J0248+6021相关的TeV脉冲星晕或脉冲星风星云。
研究人员得出结论:“这些电子/正电子被假设要么被限制在脉冲星风星云内,要么已经逃逸到星际介质中,形成脉冲星晕。”