科學家利用納米比亞的HESS 天文台探測到了來自一顆被稱為Vela脈衝星的最高能量伽馬射線。這些伽馬射線的能量為20太電子伏特，約為可見光能量的10兆倍。國際研究小組在《自然-天文學》（Nature Astronomy）雜誌上報告說，這一觀測結果很難與產生這種脈衝伽馬射線的理論相吻合。

脈衝星是在超新星爆炸中壯觀爆發的恆星遺留下來的屍體。爆炸會留下一顆直徑僅約20 公里的微小死星，它的旋轉速度極快，並且具有巨大的磁場。

HESS的科學家艾瑪-德奧納-威爾赫爾米（Emma de Oña Wilhelmi）解釋說：”這些死星幾乎完全由中子組成，密度驚人：一茶匙的物質質量超過50億噸，大約是吉薩大金字塔質量的900倍。”

脈衝星發出旋轉的電磁輻射束有點像宇宙燈塔。如果它們的光束掃過我們的太陽系，我們就會看到每隔一段時間就會出現的輻射閃光。這些閃光也被稱為輻射脈衝，可以在電磁波譜的不同能段中搜尋。

科學家認為，這種輻射的來源是脈衝星的磁層中產生並加速的快速電子，它們正向脈衝星的外圍移動。磁層由等離子體和電磁場組成，環繞恆星並與恆星共同旋轉。

波蘭尼古拉斯-哥白尼天文中心（CAMK PAN）的布羅內克-魯達克（Bronek Rudak）說：”電子在向外運動的過程中獲得能量，並以觀測到的輻射束的形式釋放出來。”

維拉脈衝星位於南天的船帆座，是電磁波譜電波波段最亮的脈衝星，也是千兆電子伏特（GeV）範圍內最亮的宇宙伽馬射線持續源。它每秒旋轉大約11 次。然而，在超過幾個GeV 時，它的輻射就會戛然而止，這可能是因為電子到達了脈衝星磁層的末端，並從磁層中逃逸出來。

但這並不是故事的結束：透過使用HESS 進行深入觀測，現在又發現了一種能量更高的新輻射成分，其能量高達數十太電子伏特（TeV）。

來自南非西北大學的合著者克里斯托-文特爾（Christo Venter）說：「這比以前從這個天體中探測到的所有輻射的能量高出約200 倍。這種超高能量成分出現的相位間隔與在GeV 範圍內觀測到的相位間隔相同。然而，要達到這些能量，電子可能要比磁層走得更遠，但旋轉發射模式需要保持不變。”

領導這項研究的法國天體粒子與宇宙學（APC）實驗室的Arache Djannati-Atai說：”這一結果挑戰了我們以前對脈衝星的認識，需要重新思考這些天然加速器是如何工作的。”

“粒子在磁層內或磁層外沿磁場線加速的傳統方案無法充分解釋我們的觀測結果。也許我們看到的是粒子在光柱之外通過所謂的磁重聯過程加速，而這一過程在某種程度上仍然保留了旋轉模式？但即使是這種情況，也很難解釋如此極端的輻射是如何產生的”。

無論如何解釋，Vela脈衝星現在正式保持迄今為止發現的伽馬射線能量最高脈衝星的記錄。

Djannati-Atai說：「這項發現打開了一個新的觀測窗口，利用目前和即將出現的更靈敏的伽馬射線望遠鏡可以探測到數十太電子伏特範圍內的其他脈衝星，從而為更好地了解高磁化天體的極端加速過程鋪平了道路。”