近日,我校数理学院、天文与天体物理研究所青年教师谢升伦博士在磁星高能爆发研究方面取得重要进展。相关研究成果以“Magnetar X-ray flares as elementary reconnection events in a self-organized critical magnetosphere”为题,发表于天体物理领域国际顶级学术期刊《The Astrophysical Journal Letters》(简称ApJL,中科院一区Top期刊)。井冈山大学为论文第一单位和唯一通讯单位。

磁星是拥有超强磁场的中子星,其瞬发高能辐射是高能天体物理研究前沿,而磁星能量释放的基本物理单元与核心耗散机制长期是学界未解难题。以往研究普遍以“爆发”为基本统计单元,分类标准依赖经验判定,物理边界较为模糊。针对这一科学问题,研究团队将传统观测中的爆发拆解为更短时标的磁星X射线耀发,基于磁星SGR J1935+2154的789个耀发样本开展系统性定量分析。

SGR J1935+2154的“爆发森林”光变示例
研究表明,磁星X射线耀发的时间间隔呈现清晰的双组分结构,分别对应活跃期内的密集触发与活跃期间的大尺度调制,其能量释放规模的统计特征与太阳、恒星耀斑处于同一区间。团队首次证实,磁星X射线耀发本质是三维自组织临界磁层中的基本磁重联雪崩事件,完整的磁星活跃期由大量基本耀发层级组装而成。该成果重新界定了磁星爆发统计的物理单元,为理解极端磁层物理过程、解读快速射电暴与X射线爆发的关联机制提供了全新视角。
论文第一作者兼通讯作者为我校数理学院谢升伦博士,研究工作联合国内多所高校与科研院所共同完成。该研究得到国家自然科学基金项目资助,依托井冈山大学天文与天体物理研究所平台完成。此次成果是我校天体物理学科建设取得的又一重要进展,充分展现了我校青年科研人员的学术活力与科研实力。
(图注:SGR J1935+2154的“爆发森林”光变示例)
文章链接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aeb267
供稿:数理学院 谢升伦
审校:周身林 朱玉雯 李琴