有哪些证据表明蟹状星云的辐射来自相对论性电子在磁场中的同步辐射？

时间：2023-11-19 作者：神婆算命运势网来源：网络整理

主要是超新星遗迹的研究取得了重大进展。

根据辐射图象金牛座蟹状星云，超新星遗迹一般分为壳层型、填充型和混合型。

壳层型超新星遗迹的射电辐射为非热幂律谱，射电辐射流强（S）和频率（v）间关系为S=avα，其中a为归一化常数，α为谱指数(小于－0.3，一般为－0.5左右)。射电辐射机制为高能电子（能量约为109电子伏）在磁场中的同步辐射。

几个著名的超新星遗迹蟹状星云超新星遗迹（Crab SNR）、船帆座超新星遗迹（Vela SNR）和天鹅座环（ Loop）是天空中极亮的几个X射线和射电辐射天体。它们也是最著名和被研究得最为深入的超新星遗迹。

蟹状星云超新星遗迹

1731年，英国天文爱好者贝维斯(J.Bevis）在金牛座方向发现了一个云状物。1844年，英国天文爱好者罗斯（W.P.Rosse）观测到它的纤维状结构。他根据目视观察的印象，把星云命名为“蟹状星云”。1942年星座运势网，荷兰天文学家奥尔特（J.H.Oort）证认蟹状星云就是中国宋代天文学家在1054年发现的超新星留下的遗迹。

蟹状星云在最近几十年内成了最重要的天体之一。它在射电天文学、X射线天文学、γ射线天文学、宇宙线起源等的研究中都占有特别重要的位置。在X射线和γ射线研究中有哪些证据表明蟹状星云的辐射来自相对论性电子在磁场中的同步辐射？，蟹状星云的强度已成为一个标准的流强单位，蟹状星云也是目前唯一确定的极高能宇宙射线点源。在已知的几百个脉冲星中，蟹状星云包含的脉冲星提供的信息最为丰富。

在1970年代以前，蟹状星云是唯一的一个填充型超新星遗迹，它的能量来源于其中的中子星抛射的相对论性电子。在磁场中，不同能量的相对论性电子通过同步辐射发出不同能量的光子，能量最高的电子辐射X射线光子，而能量最低的电子辐射射电光子。将蟹状星云的X射线、光学和射电图象比较，会发现三个波段的图象尺寸依次增大，这正反映了电子能量随着运动的演化过程。

1975年，通过对月球掩食蟹状星云的观测有哪些证据表明蟹状星云的辐射来自相对论性电子在磁场中的同步辐射？，德国科学家阿申巴赫（B. ）和布林克曼（W. ）就给出了形状类似陀螺的蟹状星云X射线辐射图象，并描述了辐射区的几何结构。1990年代，德国的伦琴 X射线卫星（ROSAT）得到了角分辨率为5角秒的蟹状星云X射线图象，并发现了其X射线喷流。1999年，昌德拉X射线望远镜得到了角分辨为0.5角秒的精细X射线图象，给出了高能电子运动轨迹的直接信息并对理论提出了新的挑战，如怎样合理解释X射线喷流方向的偏转等

船帆座超新星遗迹距地球约800光年，它是天空中最亮的X射线源之一。

船帆座超新星遗迹中包含的船帆座脉冲星是全天最亮的高能γ射线源。观测发现，脉冲星东南方向一个4平方度左右区域的射电辐射主要起源于脉冲星抛射的高能电子，即该超新星遗迹中脉冲星周围区域表现出填充型超新星遗迹的特征。

最近，美国的昌德拉X射线望远镜观测了船帆座脉冲星及其周围区域，发现在脉冲星运动的反方向，有一个像火箭尾部喷出的气体一样的喷流金牛座蟹状星云，而在脉冲星运动的前方，又有两道像弧一样的结构金牛座蟹状星云，整幅图象就如弓箭一样。对此目前尚无明确的解释。有的认为弧状结构相当于蟹状星云赤道面上的相应部分，喷流是脉冲星本身产生的；也有的认为，弧状结构是脉冲星在周围介质中穿行产生的弓形激波，喷流是受激波束缚的高能电子在后面形成的喷嘴效应。