引力波能触发脉冲星磁层能量释放

脉冲星的发现是20世纪的重大天文学事件。作为大质量恒星坍缩后超新星爆发的产物,脉冲星对研究超新星爆发理论、理解脉冲星的形成机制相当重要。至今天文学家已经观测到超过2700颗脉冲星,并积累了一大批宝贵资料,但也存在不少问题尚待解决。不过随着一些大型装置的建设和观测手段的进一步发展,人类或将逐步揭示脉冲星的一系列新问题。(赵汉斌)

云南天文台研究人员最新发现,脉冲星的磁层在引力波穿过时,可能会释放大量能量。国际期刊《天体物理杂志》在线发表了中国科学院云南天文台李惠泉和王建成的这一研究成果,首次探讨了引力波对致密天体磁层的影响,为寻找引力波的观测效应提供了新途径。

脉冲星这样的致密天体的磁层,是天体周围充盈着等离子体的磁场结构,基本上满足无力条件,即电场和磁场垂直,表现出丰富的物理现象。比如它能提取致密天体的旋转能量,用于加速高能粒子,产生辐射。研究人员详细分析了磁层被引力波形变时的几何结构变化,发现磁层背景时空扰动时,无力条件被打破,迫使磁层调整磁结构,出现平行于磁场方向的电场,带电粒子被加速。在此过程中,存储于磁层中的能量通过粒子加速和辐射等被释放出来,磁层的能量释放依赖于引力波的强度。

(责编:闻佳琪(实习生)、熊旭)

由于磁层结构和能量释放过程的复杂性,云南天文台研究人员正在对其展开深入研究,以期获得新发现。

王建成研究员介绍说,他们通过计算发现,当引力波源非常靠近脉冲星时(例如0.01秒差距),磁层的能量释放率可达到脉冲星的射电光度,并在比较极端的条件下,能达到快速射电暴的光度。

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