蟹状星云脉冲星使X雷射光增亮 台美日研究登科学期刊

蟹状星云脉冲星的巨型电波脉冲与X射线增亮的可能原理，及本研究团队观测方法的示意图。 （图片来源：HiggsTan）

蟹状星云的多波段合成影像。蓝色是X射线 (钱德拉太空望远镜)，红色是可见光 (哈伯太空望远镜)，紫色是红外线 (史匹哲太空望远镜)。X射线影像的明亮中心点是蟹状星云脉冲星。（图片由研究团队授权彰师大提供／谢琼云彰化传真）

黑线是没有发生巨型电波脉冲时的X射线脉冲波形，红线是发生巨型电波脉冲时的波形，可看到有明显的增亮的现象。蓝线是巨型电波脉冲发生的相位分布。（彰师大物理系提供／谢琼云彰化传真）

宇宙中的恒星死亡后，为何有时竟还会突然增亮？彰师大物理系助理教授胡钦评参与美日台研究论文团队发现其中奥秘，观测结果4月发表刊登于国际顶尖期刊「科学」（Science），令天文迷与追星族进一步探究。

胡钦评说，研究团队观测到，蟹状星云脉冲星产生巨型电波脉冲Giant Radio Pulse时，X射线有异常增亮的现象。

许多大质量恒星在生命周期末期，演化成为超新星，最后爆炸，终结其一生。而蟹状星云是宋史曾记载的「天关客星」，也曾在日本镰仓时代政府官员藤原定家关于天文观察的日记「明月记」中出现。

星云中心的中子星又称为脉冲星，因高速自转，而能透过无线电波、可见光、X射线和伽玛射线等，侦测到其周期性产生的讯号。过去曾有研究团队观测到脉冲星发生「巨型电波脉冲」现象时，无线电波亮度同步急遽变亮数百倍、可见光的脉冲也微幅增亮约数个百分点。

至于X射线和伽马射线中是否也可能产生类似的现象？过去20年来，尚未有研究团队观测到类似现象。至于当中的辐射机制，仍有待科学家持续观测解开奥秘。

胡钦评表示，2017年起团队利用国际太空站的NICER X射线望远镜，与位在日本臼田和鹿岛两地的64米、34米电波望远镜，同步观测蟹状星云脉冲星，得到了此惊人发现，当巨型电波脉冲产生时，X射线脉冲增亮约4％。

胡钦评指出，这项观测结果提供了脉冲星辐射机制的重要线索，也帮助人们对脉冲星的磁球层内高能粒子的生成提供新的见解；更为遥远宇宙中发生的神秘高速电波爆发（Fast Radio Burst）的起源，提供重要头绪。

胡钦评说，不过这次观测研究发现X射线的能量比过去认为的要更大，未来利用无线电波和X射线的多波段观测，检验年轻磁星（磁场最强大的中子星）产生的巨型电波脉冲现象时，这项研究结果将可做为重要参考。

这份研究论文，团队的核心成员包括日本理化研究所研究员榎戸辉扬、东京大学教授寺泽敏夫，广岛大学助理教授木坂将大，及美国NASA国家航空暨太空总署的研究员Keith C. Gendreau、及Zaven Arzoumanian等；胡钦评担任共同第一作者与通讯作者。