研究发现PSRJ09014046是已知磁化程度最高的射电脉冲星

天文学家研究了一颗名为PSRJ0901-4046的超慢射电脉冲星，发现它具有极高的磁场——达到30千万亿高斯的水平。这一发现于4月7日发表在《物理评论D》上，使PSRJ0901-4046成为迄今为止已知的磁化程度最高的射电脉冲星。

具有规则周期性的地外辐射源，称为脉冲星，通常以无线电发射的短脉冲形式被探测到。射电脉冲星通常被描述为高度磁化、快速旋转的中子星，具有产生脉冲发射的灯塔辐射束。

PSRJ0901-4046于2020年9月27日在1284MHz处被MeerKAT射电望远镜发现，并与一颗超慢速旋转的磁化中子星相关。它具有大约75.9秒的超长旋转周期——因此它的旋转速度比之前的记录保持者PSRJ0250+5854慢三倍以上。

根据其周期，PSRJ0901-4046的表面磁场强度最初估计为130万亿高斯。然而，进一步的研究发现，这样的磁场完全不足以让这颗脉冲星运行，排除PSRJ0901-4046可能是磁星的假设。此外，尚不清楚如此缓慢旋转的源如何在无线电波段中仍然活跃。

这就是为什么由位于俄罗斯莫斯科的俄罗斯科学院PN列别捷夫物理研究所的DenisSob'yanin领导的一组天文学家决定仔细研究PSRJ0901-4046。

“在这篇论文中，我们解决了明显死亡的PSRJ0901-4046无线电发射起源的问题。避开了磁偶极子辐射模型，仅在强磁化旋转中子星极冠上方的等离子体倍增过程中使用能量转换，我们表明PSRJ0901-4046的实际表面磁场比常规估计高2个数量级，”研究人员解释说。

研究发现，PSRJ0901-4046的磁场至少为27千万亿高斯。如此强的磁场解释了等离子体倍增的存在以及从这颗脉冲星观测到的无线电发射。因此，PSRJ0901-4046成为迄今为止发现的磁化程度最高的射电脉冲星。

天文学家解释说，PSRJ0901-4046的超慢旋转意味着表面磁场强度应该超过25千万亿高斯的值。这是产生无线电发射的电子-正电子等离子体的有效级联倍增所必需的。

研究人员补充说，PSRJ0901-4046的极强磁场表明脉冲星不是通过磁偶极子辐射减速，而是通过大约56兆安的电流减速，当时旋转能量用于加速带电粒子在极地上方帽。在这种情况下，中子星的旋转能量完全转化为加速间隙中初级粒子的能量，而不是磁偶极子辐射的能量。