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磁星是宇宙中具有極強(qiáng)磁場(chǎng)的特殊脈沖星，其典型磁場(chǎng)強(qiáng)度高達(dá)1013-1015高斯，較當(dāng)前地球?qū)嶒?yàn)室可實(shí)現(xiàn)的最高磁場(chǎng)強(qiáng)十億倍以上。磁星通常表現(xiàn)出短暫而劇烈的高能波段爆發(fā)，所釋放的能量可超過(guò)其轉(zhuǎn)動(dòng)能損失，因而磁能被認(rèn)為是其爆發(fā)活動(dòng)的主要能量來(lái)源，磁星也被學(xué)界推測(cè)為快速射電暴等多種短時(shí)劇烈爆發(fā)現(xiàn)象的“引擎”。盡管磁星研究具有重要的物理意義，但受制于觀測(cè)樣本與觀測(cè)資料的匱乏，以及其自身復(fù)雜多變的特性，學(xué)界對(duì)其認(rèn)知較為有限。近日，中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)等研究團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮天馬望遠(yuǎn)鏡“一鏡雙頻”的觀測(cè)優(yōu)勢(shì)，在2.25GHz與8.60GHz雙頻段對(duì)磁星XTE J1810?197開(kāi)展了長(zhǎng)達(dá)2100余天的同步監(jiān)測(cè)研究，觀測(cè)數(shù)據(jù)覆蓋了該磁星最近一次射電從活躍至靜默的全過(guò)程，精確刻畫(huà)了該磁星在此次射電活躍期內(nèi)的輻射與轉(zhuǎn)動(dòng)變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，其變化特征與上一射電活躍期高度相似，明確回答了“磁星射電活躍期變化規(guī)律是否具有可重復(fù)性”這一關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。磁星XTE J1810?197于2004年首次被探測(cè)到射電脈沖輻射，持續(xù)活躍至2008年底進(jìn)入射電靜默狀態(tài)；在沉寂近十年后，該磁星于2018年底再次進(jìn)入射電活躍期。研究團(tuán)隊(duì)基于天馬望遠(yuǎn)鏡“一鏡雙頻”獲得的高質(zhì)量觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)比分析了本次射電活躍期與2003年歷史活躍期的自轉(zhuǎn)頻率—階導(dǎo)數(shù)演化規(guī)律，證實(shí)了XTE J1810?197在兩次射電活躍期均呈現(xiàn)高度一致的演化特征：活躍初期的劇烈震蕩、中期的“下降—回升”過(guò)程及后期的穩(wěn)定平臺(tái)期，演化時(shí)標(biāo)與幅度上均表現(xiàn)出高度相似性，這體現(xiàn)出磁星射電活躍期演化規(guī)律具有可重復(fù)性。進(jìn)一步研究表明，這種“可重復(fù)性”不僅體現(xiàn)在自轉(zhuǎn)頻率—階導(dǎo)數(shù)的變化幅度與時(shí)間尺度上，亦體現(xiàn)在射電輻射行為的整體演化趨勢(shì)中。為揭示上述規(guī)律的“可重復(fù)性”，研究團(tuán)隊(duì)采用扭曲磁層模型對(duì)實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行擬合。結(jié)果表明，該理論模型可在一定程度上解釋磁星的自轉(zhuǎn)演化趨勢(shì)與輻射變化特征。該研究深化了學(xué)界對(duì)磁星射電輻射機(jī)制的理解，為研究極端磁場(chǎng)環(huán)境下的等離子體物理過(guò)程提供了關(guān)鍵觀測(cè)證據(jù)，也為預(yù)測(cè)磁星射電活躍行為提供了新依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《中國(guó)科學(xué)：物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》（SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy）上。研究工作得到科學(xué)技術(shù)部、中國(guó)科學(xué)院等的支持。論文鏈接????XTE J1810?197自轉(zhuǎn)和輻射參數(shù)隨時(shí)間演化：（a）雙頻觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)；（b）自轉(zhuǎn)頻率；（c）自轉(zhuǎn)頻率一階導(dǎo)數(shù)；（d）雙頻流量密度；（e）譜指數(shù)；（f）中間成分的相位調(diào)制指數(shù)；（g）中間成分在峰值強(qiáng)度10%處寬度。????XTE J1810?197在其2003年（橙色）和2018年（藍(lán)色）射電活躍期自轉(zhuǎn)頻率一階導(dǎo)數(shù)演化的對(duì)比，其中藍(lán)色實(shí)線為使用扭曲磁層模型對(duì)2018年射電活躍期數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果。