NASA的IXPE任務檢測到來自極端宇宙天體的X射線

美國宇航局(NASA)的X射線成像偏振探測器(IXPE)任務是與意大利航天局聯合進行的,該探測器已經發回了其他航天器之前沒有從幾個極端宇宙天體中獲得的數據。

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在2021年12月發射的IXPE已經從其前六個目標中的三個檢測到了偏振X射線。偏振的X射線帶有獨特的細節,說明光線來自哪裡,以及它通過什麼。通過將這些細節與測量X射線的能量以及它們如何隨時間變化結合起來,研究人員可以更全面地了解一個天體以及它是如何工作的。

在IXPE之前,唯一有偏振X射線測量的宇宙天體是蟹狀星雲,它是一顆巨大的、爆炸的恆星的殘骸,其光線在近1000年前掠過地球。在這些新的觀測中,IXPE證實了以前的蟹狀星雲的測量結果,並探測到來自一顆中子星和一個磁星的X射線偏振。磁星是一顆高磁性的中子星,是恆星爆炸后留下的緻密天體。

科學家們現在正在分析這些初步數據,以更好地理解它們的含義,以及它們如何與這些天體的其他觀測結果相匹配。

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NASA馬歇爾太空飛行中心的IXPE項目科學家Steve O’DELL說:“現在是其科學運行的第三個月,IXPE的表現符合預期,正在測量高能宇宙中宇宙源的X射線偏振。我們很高興看到這些新的結果,在IXPE的主要研究者Martin Weisskopf 的開創性工作大約半個世紀之後,我們期待着使用這個新的工具來更好地了解中子星、黑洞等的運作。”

Weisskopf是哥倫比亞大學一個團隊的成員,該團隊在1971年使用探空火箭實驗首次探測到來自蟹狀星雲的偏振X射線。大約五年後,在1976年和1977年,哥倫比亞大學的團隊利用NASA的軌道太陽觀測站-8(OSO-8)證實了來自蟹狀星雲的X射線的偏振程度幾乎為20%。IXPE以更高的精度測量X射線的偏振,但是它的初步結果與OSO-8的觀測結果和一個名為PolarLight的小衛星最近的測量結果一致。

IXPE最近關注的另一個天體是仙后座的磁星4U 0142+61。IXPE探測到的第三個天體是雙吸積中子星系統Hercules X-1,它由一顆低質量的恆星和一顆正在從它身上吸取物質的中子星組成。

IXPE首次科學觀測的其他目標是超新星遺迹仙后座A和活躍星系人馬座A,以及銀河系中心的人馬座A複合體,這個區域包括黑洞人馬座A*。到目前為止,初步分析還沒有檢測到這些天體的X射線偏振,但更詳細的分析正在進行中。

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