2025年9月11日下午，北京大学物理学院第十三期博士生培优学术沙龙在物理学院西楼301思源多功能厅举行。本期沙龙邀请到清华大学天文系李昕宇助理教授做题为“磁陀星的物理”的报告，并在寇享学术平台进行了同步直播。沙龙由物理学院培优计划博士生曹顺顺主持。

李昕宇助理教授

曹顺顺主持沙龙

李昕宇老师是清华大学天文系助理教授，2019年博士毕业于哥伦比亚大学。加入清华之前他在加拿大理论天体物理研究所进行博士后研究。他的研究兴趣在于通过不同的天体现象的理论研究发现基础物理原理。他的研究课题横跨各种天体物理尺度，从基本粒子如电子和轴子，到中子星、黑洞、星系，直至整个宇宙的大尺度结构。

本次报告，李昕宇老师介绍一类特殊的天体——磁陀星（亦简称磁星）相关的天文现象与理论研究，向大家展现了极端天体环境下丰富的物理过程，也激发起大家对于不同尺度下相似物理过程的思考。

讲座开始，李老师从中子星的早期理论探究讲到脉冲星的发现，从中子星的结构和脉冲星的辐射特征两方面介绍了这类致密天体的基本图像，并且强调了脉冲星的辐射能量提取自中子星的自转能量，为后面介绍磁星的独特性做了铺垫。在进入磁星的部分前，李老师还向大家介绍了天体物理理论研究的特点：具体物理过程和天体系统特性的结合。

在进行了一定的背景介绍后，李老师从一类异常的爆发现象的观测发现入手，向大家抛出了问题：如果中子星的爆发辐射能量大于中子星自转能量，这部分能量从哪里来。从这个疑问出发，李老师为大家梳理了磁星物理发展的时间线，介绍了Thompson和Duncan关于磁星的猜想，阐述了磁星爆发能量来自磁场能这一基本假设。

李昕宇助理教授作报告

接下来，李老师围绕三个问题介绍了对磁星的具体研究，这三个问题是：（1）如何扭曲磁星磁层；（2）磁能如何耗散；（3）具体如何辐射。为了让同学们理解磁星磁能转化和相应的辐射过程，李老师对中子星磁层作了基本的理论介绍，包括其“无力”的特性，以及其中阿尔文波和快波的传播与相互作用。通过一系列理论计算和数值模拟的结果，李老师向大家展示了中子星壳层塑性流动对磁场的扭曲、阿尔文波到快波的转化、以及量子电动力学过程对辐射的影响。

最后，李老师介绍了磁星研究中一些尚未澄清的问题（大振幅波的传播、辐射能谱理论与观测的对应、中子星内部的磁流体力学），并简单介绍了快速射电暴的研究现状以及其与磁星的关联，提供了一个具体研究的例子。

此次报告拓宽了同学们的学术视野，带领大家了解了磁星的丰富物理过程。报告结束后，现场师生踊跃提问，就磁场的扭曲过程、快波的物理特性、中子星壳层的物性、磁岛在快速射电暴辐射中的体现等问题展开了热烈的讨论。李昕宇老师逐一解答了大家的疑问，在场师生受益匪浅。至此，本期学术沙龙活动圆满结束。

参与沙龙的老师和同学们提问

北京大学物理学院天文学系徐仁新教授及来自北大物理学院/清华天文系不同专业的研究生参加了本期沙龙活动。