2022
11/25
相关创新主体

创新背景

爆炸恒星仙后座A残骸中的X射线“振动”与预测不同。这表明超新星残骸周围的磁场并没有按照理论表现;这是阿姆斯特丹大学天文学家的观点,他们分析了IXPE太空望远镜的第一批X射线图像;研究人员将他们的发现发表在《天体物理学杂志》上。

 

创新过程

仙后座A的磁场

仙后座A是仙后座一颗爆炸恒星的残余物,距离地球大约11,000光年。在1670年左右,爆炸产生的光应该是第一次到达地球。然而,恒星周围有太多的气体和尘埃,无法用肉眼或当时原始的望远镜看到爆炸。

白色和绿色条纹是用IXPE望远镜测量的磁场。下面的蓝色图像是用钱德拉望远镜拍摄的,带有绿色条纹的,信号最强,最可靠。与预期相反,Cas A中的很大一部分磁场没有很强的优先方向。磁场在很大程度上是混沌的。

多亏了美国宇航局和意大利ASI的新型IXPE太空望远镜,天文学家首次能够捕获来自恒星和超新星残骸的偏振X射线。X射线望远镜于2021年底发射,是第一个观测仙后座A的望远镜。 这对研究人员来说是幸运的,多年来,他一直在研究“Cas A”,发现爆炸星云膨胀不均匀,现在增加了意想不到的磁场。

磁场的混沌方向 

天文学家可以从光的所谓偏振或振动方向中提取大量信息。到目前为止,还没有望远镜可以捕获偏振X射线。IXPE望远镜可以做到这一点。

假设在Cas A的冲击波附近,一个磁场方向将占主导地位,因为激波沿激波的方向压缩磁场,然后70%的X射线光是偏振的,并与冲击平行。

新的观察结果显示,只有5%的人是两极分化的。因此,他们得出结论,在激波的背后,有各种各样的过程使磁场方向再次混乱。多重磁场的理论并非完全出乎意料。以前对无线电辐射的测量,而不是X射线,也显示那里只有5%的偏振光。

冲击波背后的辐条 

无线电和X射线之间仍然存在差异,无线电来自比X射线更大的区域。通过无线电,他们看到磁场从冲击中向外引导,就像车轮的辐条一样。

在X射线中,他们看到电波后面的细弦中的磁场方向。显然,有一些过程会迅速混淆磁场方向,但还不知道这些过程是什么。

偏振X射线

研究人员现在还使用IXPE望远镜测量其他恒星和超新星遗迹的偏振X射线。他们还用新的詹姆斯韦伯太空望远镜观察Cas A。光不仅是向前移动的光束,而且是上下移动的波。这种振动也称为极化。正常的阳光向各个方向振动。它是非极化的。

例如,如果阳光从水中反射,它会变得偏振并以首选方向振动。天文学家从光的偏振中提取有关宇宙中稀薄气体中磁场方向的信息。直到最近,偏振方向只能通过可见光和无线电显示来确定。但是IXPE太空望远镜可以捕获偏振X射线。

 

创新价值

研究表明超新星残骸周围的磁场与预期不同,有助于人类对于宇宙的更进一步了解。

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