天文学家探测到遥远脉冲星周围的极高能量伽玛射线发射

国际天文学家团队利用大型高海拔空气淋浴观测站（LHAASO）探测到了脉冲星PSR J0248+6021周围的极高能（VHE）γ射线，这可能是脉冲星的晕或脉冲星风星云。他们在10月6日发表在预印本服务器arXiv上的一篇论文中报告了这一发现。

脉冲星是高度磁化的旋转中子星，会发出电磁辐射束。通常以短暂的无线电发射形式被探测到；然而，有些也通过光学、X射线和γ射线望远镜观测到。

发射光子能量介于100 GeV和100 TeV之间的源称为极高能（VHE）γ射线源，而那些光子能量超过0.1 PeV的则被称为超高能（UHE）γ射线源。这类源的性质仍不为人们所了解；因此，天文学家不断寻找新的这类对象来加以表征，从而更多地揭示它们的性质。

PSR J0248+6021于1997年被发现，是一个年龄中等的脉冲星，自转周期约217毫秒，自转功率为213 decillion erg/s。该脉冲星的离散度测量值异常高，约为370 pc/cm3，这很可能是由于其位于密集的离子化氢巨区（HII区），即W5，距离地球约6500光年。

现在，由中国科学院（CAS）的曹振领导的天文学家团队报告了与PSR J0248+6021位置接近的VHE γ射线的探测。这一发现基于LHAASO的水切伦科夫探测器阵列（WCDA）的数据。

通过分析WCDA数据，曹的团队确定了三个γ射线源，其中两个与PSR J0248+6021接近，根据它们的角距离判断。其中一个被证实是与第一个LHAASO目录中报道的1LHAASO J0249+6022一致的扩展源，而另一个则是与脉冲星的角距离约为1.2度的点源。

根据论文，从无线电到GeV波段都没有找到1LHAASO J0249+6022的清晰扩展多波长对应物。因此，论文的作者得出结论，检测到的VHE γ射线最合理的解释是由PSR J0248+6021注入的高度相对论性电子和正电子进行的反康普顿过程。

天文学家指出，VHE γ射线的形态表明1LHAASO J0249+6022是与PSR J0248+6021相关的TeV脉冲星晕或脉冲星风星云。

“这些电子/正电子被假设要么被限制在脉冲星风星云中，要么已经逃逸进入星际介质，形成了脉冲星晕，”研究人员得出结论。