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新的 X 射线太空望远镜首次分享了对宇宙的历史性一瞥

2022-2-18 05:50| 发布者: imufu| 查看: 22576| 评论: 0

摘要: 一个旨在观察扭曲的 X 射线宇宙的新望远镜刚刚发回了它的第一个成像数据。成像 X 射线偏振探测仪 ( IXPE ) 是 NASA 和意大利航天局的联合项目,它把目光集中在银河系最著名的爆炸之一:仙后座 A。它位于 11,000 光年 ...





一个旨在观察扭曲的 X 射线宇宙的新望远镜刚刚发回了它的第一个成像数据。

成像 X 射线偏振探测仪 ( IXPE ) 是 NASA 和意大利航天局的联合项目,它把目光集中在银河系最著名的爆炸之一:仙后座 A。

它位于 11,000 光年外,是一颗被认为在 1690 年代被观测到爆炸的恒星的膨胀残余物,它是银河系中研究最充分的天体之一,有充分的理由——它提供了一些宝贵的洞察力超新星。

Cassiopeia A 发射多种波长的光,包括无线电、光学,当然还有 X 射线。事实上,美国宇航局另一个 X 射线天文台钱德拉的第一张科学图像也是仙后座 A。


2005 年仙后座 A 的合成图,结合了哈勃、斯皮策和钱德拉的数据。(NASA/JPL-加州理工学院)

但是 IXPE 以一种我们以前从未见过的方式向我们展示了这个对象。

“仙后座 A 的 IXPE 图像与同一超新星遗迹的钱德拉图像一样具有历史意义,”美国宇航局马歇尔太空飞行中心的天文学家和 IXPE 首席研究员 Martin C. Weisskopf 说。

“它展示了 IXPE 获得关于仙后座 A 的前所未有的新信息的潜力,该信息目前正在分析中。”

仙后座 A 发生了很多事情。在它死亡之前,前体恒星是一个巨大的物体,当它耗尽燃料时,它变得不稳定,喷射出它的外层,形成一团环绕恒星的物质。因此,当超新星最终确实发生时,冲击波并没有进入原始空间,而是进入了相对密集的云层。

从这种强烈的环境中产生的冲击和磁场可以产生加速电子的同步加速器,从而产生高能 X 辐射。

钱德拉进行了迷人的探索;例如,将钱德拉数据与其他波长的光结合起来,天文学家就可以绘制出仙后座 A 中在大爆炸期间喷出的不同元素。

IXPE 专门用于研究 X 射线的偏振方式。当光从一个光源发出时,它的波指向所有方向。当光线遇到介质时,情况会发生变化。

例如,通过气体可以吸收一些方向。反弹的东西也可以改变某些波长的方向。我们称这种效应极化。

对于像仙后座 A 这样的天体,详细的偏振数据将告诉我们更多关于超新星遗迹内部环境的信息。它将揭示更多关于光是如何被吸收和反射的信息,以及超新星产生的磁场缠结。


IXPE 的仙后座 A 的 X 射线光强度图。(NASA)

斯坦福大学的天文学家罗杰·罗曼尼说:“IXPE 未来的偏振图像应该会揭示这个著名的宇宙加速器的核心机制。”

“为了填补其中的一些细节,我们开发了一种使用机器学习技术使 IXPE 的测量更加精确的方法。我们期待在分析所有数据时会发现什么。”

该望远镜还将从其位于近地轨道的位置探测来自银河系和更广阔宇宙中一些能量最高的来源的 X 射线的偏振。这包括中子星、脉冲星、磁星、黑洞和类星体星系,它们发出宇宙中一些最亮的光。IXPE 还将映射光强度、到达时间和在天空中的位置。

Cassiopeia A 是一个很好的起点。

天文学家和 IXPE 首席研究员 Paolo Soffitta 说:“仙后座 A 的 IXPE 图像是bellissima ,我们期待分析偏振数据以了解更多关于这个超新星遗迹的信息。"




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