捕捉殘骸射線成像 助了解超新星磁場
港大學者參與國際研究 藉NASA望遠鏡突破
香港大學天體物理學家與國際天文團隊合作,參與一項由南京大學主導的研究,透過運用美國國家航空暨太空總署(NASA)「IXPE」望遠鏡,成功首次捕捉超新星殘骸「SN1006」的X射線偏振成像。該項研究成果已經在《天文物理期刊》上發表,有關研究結果將有助科學家進一步了解爆發星體的高能粒子流與磁場之間的關聯。
SN1006是一顆超新星,位於距離地球約6,500光年的豺狼座,是一場劇烈爆發所產生的餘暉,爆發起因或由兩顆白矮星合併,或是一顆白矮星從伴星上吸收了過多的質量所引起。這場爆發最早在公元1006年的春季,被中國、日本、歐洲和阿拉伯世界的觀察者所發現,其產生的亮光甚至可以肉眼觀測得到,並至少持續了3年。
顯示磁場與高能粒子流關聯
研究人員表示,研究結果顯示了磁場與殘骸中高能粒子流之間的關聯。根據IXPE的發現,SN1006殼層中的磁場有些無序,但仍然具有一定的方向性。當最初的爆發衝擊波穿越周圍的氣體時,磁場會與衝擊波的運動方向趨於一致,陷落在超新星爆發原點周圍磁場的帶電粒子亦會迅速隨着爆發加速。這些高速的高能粒子能通過轉移能量,使得磁場保持一定的強度與紊亂。
有學者指出,測量磁場極為困難,但IXPE卻提供了一個有效的探測辦法,因它是一個獨特的儀器,能夠偵測到X射線的偏振,直接測量最接近衝擊波的磁場結構。那裏正正是高能粒子被加速的所在,這資訊是其他望遠鏡無法提供。
另有NASA研究員指出,IXPE在X射線偏振測量方面具有高靈敏度和高空間解析能力,非常適合用於觀測SN1006這個距離近且X射線亮度較高的超新星殘骸。這種整合能力對於確定宇宙射線加速的位置很重要。
IXPE望遠鏡自2021年12月發射升空以來,已經觀測了3個超新星殘骸,包括仙后座A、第谷和SN1006,這有助科學家更全面地了解圍繞着這些現象的磁場的起源與過程。隨着研究人員持續探索IXPE的數據,科學界對於這些極端物體中粒子如何被加速的理解正在重新定義。
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