磁星是宇宙空間中一類磁場(chǎng)非常強(qiáng)的脈沖星，其磁場(chǎng)可高達(dá)幾百億特斯拉。目前地面實(shí)驗(yàn)室中所能獲得的最強(qiáng)磁場(chǎng)記錄是由美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造的100特斯拉。相比之下，磁星磁場(chǎng)強(qiáng)度是實(shí)驗(yàn)室最強(qiáng)記錄的上億倍。因而，磁星是驗(yàn)證強(qiáng)磁場(chǎng)等極端物理環(huán)境下物理規(guī)律的空間實(shí)驗(yàn)室。

磁星輻射和供能機(jī)制和普通脈沖星也有很大的不同。普通脈沖星通過釋放自轉(zhuǎn)能提供其輻射能，而磁星輻射能量主要來源為其磁能損失。與大多數(shù)脈沖星僅在射電波段探測(cè)到其輻射不同，大多數(shù)磁星僅在X射線或者γ射線波段探測(cè)到輻射。截止目前為止，已有29顆磁星以及候選體被發(fā)現(xiàn)，其中僅有4顆在射電波段被探測(cè)到。

2013年在銀河系中心黑洞人馬座A*附近發(fā)現(xiàn)的脈沖星PSR J1745-2900是一顆具有射電輻射的磁星。它到銀心黑洞的投影距離僅有0.097 pc，是目前已知的距離銀心黑洞最近的脈沖星。對(duì)它的觀測(cè)研究，對(duì)揭示磁星物理、探測(cè)銀心黑洞周圍物理環(huán)境均具有重要意義。

以沈志強(qiáng)研究員為首席科學(xué)家的上海天馬射電望遠(yuǎn)鏡研究團(tuán)組利用新建成的天馬望遠(yuǎn)鏡對(duì)該磁星進(jìn)行了觀測(cè)研究，成功撲捉到其劇烈射電爆發(fā)。觀測(cè)波段為X波段，中心頻率為8.6 GHz，觀測(cè)時(shí)間為2014年6月至10月，分為6個(gè)歷元執(zhí)行。根據(jù)觀測(cè)結(jié)果，該團(tuán)組得到了該磁星積分輪廓以及流量隨相位和時(shí)間的變化情況圖（見圖1），其積分輪廓和流量均表現(xiàn)出劇烈變化，其中流量變化幅度可達(dá)10倍以上。2014年8月24日（MJD：56836）該磁星平均流量高達(dá)8.75mJy（注：1 Jy=10^-26W/m²*Hz^-1），遠(yuǎn)強(qiáng)于其它五天的觀測(cè)值。

從圖1中“強(qiáng)度-相位-時(shí)間”灰度圖可清楚地看出，即使在同一歷元觀測(cè)中也存在一系列明亮脈沖爆發(fā)（圖中黑色斑點(diǎn)）。為深入了解該磁星單個(gè)脈沖特性，對(duì)脈沖寬度和峰值又進(jìn)行量化分析。根據(jù)峰值流量，把單脈沖分為三組，分別為峰值為0-5，5-10以及不小于10倍平均脈沖峰值。圖2展示了有關(guān)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)情況，上述三組結(jié)果分別用藍(lán)色十字、綠色菱形和紅色正方形表示。從圖中可清晰地看出，峰值能量越高的脈沖其寬度越窄。對(duì)于峰值大于10倍平均脈沖峰值的脈沖（紅色正方形所示），其寬度僅為0.2°-0.9°，遠(yuǎn)小于約為12°的平均脈沖寬度。因而，盡管該類脈沖非常“明亮”，但其總能量并不高，這與著名的蟹狀星云脈沖星的巨脈沖現(xiàn)象有很大不同。

圖2：磁星PSR J1745-2900的子脈沖峰值和半高全寬的統(tǒng)計(jì)圖

上述研究成果發(fā)表于美國(guó)天體物理學(xué)報(bào)（Astrophysical Journal），詳見網(wǎng)址：http://stacks.iop.org/0004-637X/814/5，我臺(tái)閆振副研究員為該論文第一作者，合作者除了上海天文臺(tái)天馬望遠(yuǎn)鏡研究團(tuán)組成員外，還有來自北京大學(xué)、新疆天文臺(tái)、澳大利亞和英國(guó)的國(guó)內(nèi)外研究人員。

截止到目前為止，世界上只有兩臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡在單脈沖水平上對(duì)該磁星進(jìn)行過如此詳盡的量化分析，其中一臺(tái)是美國(guó)GBT 100米射電望遠(yuǎn)鏡，另一臺(tái)就是上海65米天馬望遠(yuǎn)鏡。該團(tuán)組將利用天馬望遠(yuǎn)鏡繼續(xù)對(duì)該磁星進(jìn)行監(jiān)測(cè)。