美国宇航局的北极光探测器(IXPE)成像望远镜已将其第一批图像送回地球。这些图像显示了17世纪爆炸的一颗恒星的残骸。

天基天文台于2021年12月9日从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射,由SpaceX Falcon 9火箭发射到近地轨道。

在过去的一个月里,望远镜一直在校准仪器,并准备观测仙后座的超新星遗迹(SNR),称为仙后座A。

这些是11,000光年外的巨星的遗骸,在17世纪首次出现,冲击波席卷周围的气体并将其加热。恒星产生宇宙射线粒子,在X射线中产生明亮的光。

IXPE与1999年发射的NASA大型太空天文台之一的钱德拉X射线望远镜联手研究X射线光谱的不同方面。

IXPE是美国宇航局和意大利航天局的共同努力,是第一个致力于研究来自爆炸恒星和黑洞等物体的X射线偏振的空间天文台 - 这是光在移动时的方向。

美国宇航局在情人节发布的新图像显示为洋红色球,涂有钱德拉的数据,以蓝色显示。

洋红色饱和度对应于IXPE观察到的X射线光的强度,蓝色表示高能X射线数据。

Chandra和IXPE使用不同类型的探测器,捕获不同程度的角度分辨率或清晰度 - 为天文学家和天体物理学家提供更高水平的细节,以更好地探索这种不寻常的现象。

钱德拉号于1999年发射升空后,他的第一张照片也是仙后座A,这是仙后座中最亮的X射线天体之一。

钱德拉拍摄的图像显示,在超新星遗迹的中心有一个致密的物体 - 可能是黑洞或中子星。

这些物体,以及明亮的气体和尘埃云,是大质量恒星的残骸,达到其寿命的尽头。

也被称为Cas A,一颗释放其外层形成X射线云的大质量恒星在14,000多年前自行爆炸,但由于距离地球11,090光年,直到大约350年前才到达地球。

超新星充满了磁能,并将粒子加速到光速,使其成为研究太空中极端物理学的实验室。

"Cassiopeia A的IXPE图像与Chandra的同一超新星遗迹的图像一样具有历史意义,"位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心的IXPE首席研究员Martin C. Weisskopf被Dailymail引述说。

"这表明IXPE有可能获得有关仙后座A的新的,前所未见的信息,现在正在分析中,"Weisskopf补充道。

科学家将使用IXPE进行的关键测量称为偏振,这是一种观察X射线在穿过空间时如何定向的方法。

光的偏振包含有关光起源环境的线索。IXPE仪器还测量来自宇宙源的X射线在天空中的能量,到达时间和位置。

"Cassiopeia A的IXPE图像是一个bellissima,"罗马国家天体物理研究所(INAF)IXPE的意大利首席研究员Paolo Soffitta说。

"我们希望分析极化数据,以更多地了解这些超新星遗迹。

"测量X射线的偏振并不容易,"Weisskopf说。"你必须收集大量的光,而非偏振光就像背景噪音一样。检测偏振信号需要一段时间。

IXPE从仙后座A收集的数据将使科学家能够看到超新星遗迹的极化如何变化。

它的直径约为10光年,是地球与我们最近的恒星邻居Proxima Centauri之间距离的两倍多。

研究人员目前正在利用这些数据来创建该物体的第一个X射线偏振图。这将揭示关于仙后座A中X射线如何产生的新线索。

"IXPE未来的极化图像应该揭示这个着名的宇宙加速器核心的机制,"斯坦福大学IXPE研究员Roger Romani说。

"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测量更加精确的方法。我们期待着在分析所有数据时会发现什么。


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