时隔20年科学家终于破解蟹状脉冲星“斑马条纹”之谜

来自蟹状脉冲星的神秘条纹信号最终可以通过等离子体效应和引力透镜之间的微妙平衡来解释。 20多年来,天文学家一直试图解释来自蟹状脉冲星的无线电波的惊人模式。该信号包含明亮、间隔均匀的条纹,这些条纹非常引人注目 [...]

来源:SciTech日报

来自蟹状脉冲星的神秘条纹信号最终可以通过等离子体效应和引力透镜之间的微妙平衡来解释。

20多年来,天文学家一直试图解释来自蟹状脉冲星的无线电波的惊人模式。该信号包含明亮、间隔均匀的条纹,在黑暗间隙中显得格外突出。蟹状脉冲星是中国和日本天文学家于 1054 年记录的超新星爆炸恒星的致密残余物。

2024 年,堪萨斯大学的一位理论天体物理学家发表了一项研究,在很大程度上解释了这种所谓的斑马纹。现在,他完善了这项工作,得出结论:重力导致的光弯曲提供了谜题的最后一块。

“引力改变了时空的形状,”堪萨斯大学物理与天文学教授米哈伊尔·梅德韦杰夫 (Mikhail Medvedev) 说道。他将在定于 3 月 15 日至 20 日在丹佛科罗拉多会议中心举行的美国物理学会 2026 年全球物理学峰会上展示他的最新发现。

一篇相关论文已被同行评审的《等离子体物理学杂志》接受发表,目前可在预印本服务器 arXiv 上获取。

“光在引力场中不会沿直线传播,因为空间本身是弯曲的,”他说。 “在平坦时空中笔直的东西在存在强引力的情况下会变得弯曲。从这个意义上说,引力在弯曲时空中起着透镜的作用。”

等离子体与重力之间罕见的拉锯战

梅德韦杰夫解释说,引力透镜效应在黑洞研究中得到了广泛讨论。然而,蟹状脉冲星似乎提供了一个罕见的例子,其中等离子体和重力共同塑造了天文学家检测到的信号,从而产生了他所描述的“拔河比赛”。

“在黑洞图像中,重力独自塑造了结构,”他说。 “在蟹状脉冲星中,重力和等离子体共同作用。这代表了这种组合效应在现实世界中的首次应用。”

重力作为缺失的成分