我们的Galaxy最亮的伽马射线二进制系统可以由磁场明星提供动力

中子星（左）及其巨大的伴奏星（右）。研究团队表明LS 5039的心脏处的中子星具有超强磁场，并且可以是磁场。该场在弓形区域内加速高能颗粒，从而发射表征伽马射线二元系统的伽马射线。

由Kavli物理和数学研究所的成员领导的研究人员团队（Kavli IPMU）分析了以前收集的数据，以推断出紧凑型物体的真实性质，发现是旋转磁场，一种中子星在LS 5039内具有极强的磁场轨道，在银河系中最亮的伽马射线二元系统。

包括前研究生Hiroki Yoneda，高级科学家Kazuo Makishima和首席调查员Tadayuki Takahashi，该团队还表明，已知在LS 5039内发生的粒子加速过程是由其主要大规模恒星的密集恒亮风之间的相互作用引起的和旋转磁铁的超强磁场。

Gamma-ray二进制文件是一种巨大，高能量的恒星和紧凑型恒星的系统。最近，它们仅在2004年发现了从天空的大足够大的地区的TEREElectronobolt（TEV）带中的非常高能量的伽马射线。当用可见光观看时，伽马射线二进制文件显示为明亮的蓝色白色星星，并且无法从托管大规模明星的任何其他二进制系统中无法区分。然而，当用X射线和伽马射线观察时，它们的性质与其他二进制文件的性质有显着差异。在这些能带中，普通二元系统是完全看不见的，但丁基射线二进制文件产生强烈的非热排放，并且它们的强度似乎根据其轨道周期增加和减少了数天至几年。

一旦伽马射线二进制文件作为一种新的天体物理课，就很快就认识到了极其有效的加速机制应该在其中运行。虽然TEV粒子的加速度需要在超新星残余物中需要数十年的宇宙储备，但伽马射线二进制文件在仅几十秒内升压超出1 TEV的电子能量。因此，伽马射线二进制文件可以被认为是宇宙中最有效的粒子加速器之一。

此外，已知一些伽马射线二进制文件发出强大的伽马射线，具有几个兆电型伏特（MEV）的能量。目前难以观察到这条乐队的伽马射线;他们在整个天空中只有约30个天体。但是，即使在这种能乐频段中，这种二进制文件也会发出强烈辐射的事实大大增加了它们周围的谜团，并指出了它们内部的极其有效的粒子加速过程。

在Galaxy中发现了大约10个伽马射线二进制文件，因此远远超过了已知存在的300多一的X射线二进制文件。为什么Gamma-ray二进制文件如此罕见是未知的，但事实上，他们的加速机制的真实性质是什么，直到现在。

通过以前的研究，已经清楚地说，伽马射线二进制通常由巨大的初级明星制成，这是阳光质量的20-30倍，以及必须是紧凑型明星的伴星，但并不清楚在许多情况下，紧凑型明星是黑洞还是中子星。研究团队通过弄清楚这一点是案例的尝试。

存在中子星存在的最直接证据之一是检测与中子星旋转有关的周期性快速脉动。从伽马射线二进制检测这种脉动几乎毫无疑问地丢弃了黑洞场景。

在这个项目中，团队专注于LS 5039，该项目于2005年发现，仍然将其位置保持在X射线和伽马射线范围内的最亮的伽马射线二进制。实际上，由于其稳定的X射线和Tevγ射线辐射，因此认为这种伽马射线二进制含有中子星。然而，到目前为止，尝试用无线电波和软X射线进行检测这种脉冲 - 因为电台和软X射线受到主要明星的恒星的影响，但是这种周期性脉冲的检测没有成功。

这次是，该团队的专注于硬X射线频段（> 10keV）和来自LS 5039的观察数据由硬X射线探测器（HXD）上的LS 5039上乘坐基于空间的望远衣舒萨库（之间） 2007年9月9日和15日）和Nustar（2016年9月1日和5日期间） - 六天舒齐克观察期，尚未使用硬X射线。

两者观察，同时分开九年，提供了LS 5039的核心的中子星的证据：来自苏崎的周期性信号，约9秒。该信号从统计波动产生的概率仅为0.1％。NUSTAR还显示出非常相似的脉冲信号，尽管脉冲意义是较低的，例如初始数据，但仅暂​​定。通过结合这些结果，还推断出旋转期每年增加0.001秒。

基于衍生自旋周期和其增加的速率，该团队排除了旋转功率和增强的动力场景，发现中子星的磁能是可以为LS 5039发电的唯一能量源。所需的磁场达到1011T，比典型的中子恒星高3个数量级。在所谓的磁铁中发现该值，具有具有如此极强的磁场的中子恒星的子类。9秒的脉冲周期是磁石的典型磁场，并且该强磁场可以防止由中子星捕获的主星的恒星风，这可以解释为什么LS 5039没有表现出类似于X射线脉冲的属性（x -Ray pulsar通常发生在X射线二进制系统中，其中恒星风由其伴星捕获）。

有趣的是，到目前为止发现的30只磁铁都被发现为近星，因此他们在伽马射线二进制中的存在并不被认为是一个主流的想法。除了这个新的假设之外，该团队还建议一个源给LS 5039内部的非热排放的源 - 它们提出了发射是由磁场磁场之间的相互作用和密集的恒星风引起的。实际上，它们的计算表明，如果在极强磁场的区域中产生，则可以强烈地发出具有几个兆电池的能量的伽马射线，这是不清楚的。

这些结果可能对LS 5039内的紧凑型物体的性质以及推动二元系统的潜在机制来解决谜。然而，需要进一步的观察和精炼他们的研究，以便在他们的调查结果上缩小新的光线。

参考：“来自X射线系统LS 5039的硬 - X射线脉动的迹象由H. Yoneda，K.Makishima，T.Enoto，D.Khangulyan，T. Matsumoto和T.Takahashi，9月8日2020年，物理审查字母.DOI：
10.1103 / physrevlett.125.111103