觀測發現：船帆座脈衝星風雲存在極強偏振

廣西大學物理科學與工程技術學院、廣西相對論天體物理重點實驗室副教授謝斐博士帶領國際團隊觀測發現，船帆座脈衝星風雲X射線輻射的偏振度趨近理論預言的最大值，證實了輻射區域的磁場完美有序，對粒子加速機制模型提出嚴格的限制。相關研究論文22日于《自然》發表。

脈衝星是由超新星的遺骸組成的一種高度磁化的旋轉中子星，脈衝星風雲則是快速旋轉的脈衝星驅動的星風衝擊外部物質産生的高能天體。船帆座脈衝星風雲距離地球約900光年，是距離地球最近的脈衝星風雲之一。船帆座脈衝星風雲在中心快速旋轉（每秒自轉11.2次）的脈衝星的驅動下，能夠發射出射電、X射線、高能伽馬射線等不同波段的光輻射，也是目前已知最亮的脈衝星風雲之一。

謝斐表示，X射線跟可見光和射電波一樣都是電磁波，偏振是電磁波本身所具有的重要特性。X射線和射電波段的偏振觀測同樣具有重要科學意義，但X射線偏振觀測研究在過去40年一直沒有進展。X射線偏振探測的難度在於，隨著電磁波能量的增大，呈現的波動性會變小，更多的呈現出一種粒子性，電磁波能量越大越容易穿透物質，從而增加了探測難度，要求探測儀器具備高靈敏度，而現在的微型結構氣體探測器能很好滿足這些條件。

“X射線觀測聚焦脈衝星風雲的核心區域，更能反映粒子加速區域的性質。”謝斐介紹，船帆座脈衝星風雲X射線偏振觀測結果顯示，X射線波段有序的環形磁場結構和大尺度的射電偏振觀測結果符合得很好；整體積分偏振度44.6%，顯著度超過30σ，局部偏振度高達63%，接近同步輻射理論極限。通過X射線成像偏振望遠鏡，團隊發現船帆座脈衝星風雲存在極強的偏振，是人類目前在高能波段探測到的偏振度最高的一個天體。

中國科學院院士、中國科學院國家天文臺臺長常進研究員表示，該成果以極高的精度測量到船帆座脈衝星風雲接近同步輻射理論極限的X射線偏振度，這是人類歷史上的首次。此次相關研究成果的發表，實現了以廣西本地單位為第一完成單位在《自然》發文的歷史性突破。