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本报讯 2月24日,国际顶级学术杂志《科学》刊登了以我校天文系教授戴子高为第一作者和其他三位合作者完成的科研新成果。他们在《合并后毫秒脉冲星的X射线耀变》一文中提出了来自宇宙伽玛射线暴的X射线耀变新机制,成功地解释了所有的观测现象。该机制克服了传统的致密双星合并模型在解释观测现象时遇到的困难,并预言了与传统模型不同的引力波辐射强度和中微子辐射强度,具有重要的科学意义。
伽玛暴是来自宇宙深处的持续时间很短的爆发现象,它在短短数十秒时间里释放的能量比太阳一生放出的总能量还要大。2005年,由于“雨燕”(Swift)等高能卫星的观测,短暴的研究取得突破性进展:观测表明短暴起源于致密双星的合并。这一研究进展曾被《科学》杂志评为“年度世界十大科技成就”之一。然而,在两个短暴中观测到的X射线耀变对这一致密双星合并模型提出了挑战,这是因为X射线耀变至少在暴后100秒中才能被观测到,而传统的致密双星合并模型都有一个共同的图像:一个恒星级的黑洞正在吞并一个高温的物质盘,这个图像的特征能量释放时标还不到1秒钟。
我校戴子高教授、王祥玉博士与紫金山天文台吴雪峰博士、美国内华达大学张冰教授合作,他们摒弃了传统的致密双星合并模型,基于许多证据,提出双中子星合并后不是产生黑洞,而是形成一个大质量的高速转动的中子星。中子星的核区和壳层之间不同的转动将内部磁场不断地缠绕成环形磁场,并使之快速增强。该环形磁场浮到中子星的表面上,可能因为重联而释放能量,形成X射线耀变。根据新机制描绘的这一新图像不仅解释了X射线耀变的能量、时标,而且提出在一个短暴中会出现多个X射线耀变的现象,成功地解释了所有的观测特征。(罗静 李玮)
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