太空中巨大的射示歲紫色爆炸。利用美國宇航局成像X射線偏振探測器(IXPE)的線揭新星數據，國際研究人員發現了關于第谷超新星遺跡的第的宇新信息，這是谷超仙后座中的一顆爆炸恒星，其發出的何成光于1572年首次在地球上看到。(Image credit: X-ray (IXPE: NASA/ASI/MSFC/INAF/R. Ferrazzoli,巨大加速 et al.), (Chandra: NASA/CXC/RIKEN & GSFC/T. Sato et al.) Optical: DSS Image processing: NASA/CXC/SAO/K. Arcand, L.Frattare & N.Wolk)
（神秘的地球uux.cn）據美國太空網（By Sharmila Kuthunur）：導致具有歷史意義的第谷超新星的白矮星在一次劇烈的爆炸中死亡，但它的宙粒遺產就像一個蓬松的粉紅色棉花球。
2月28日發布的射示歲最新圖像(在新標簽中打開)顯示了第谷超新星遺跡(第谷的超新星或第谷),它是一個粉紅色的霓虹云，周圍有一條細細的線揭新星紅線。在新的第的宇研究中，天文學家以前所未有的谷超細節繪制了沖擊波附近磁場的幾何形狀，他們說帶電粒子在作為宇宙射線流出并最終降落在地球上之前，何成在這里被加速到光速。巨大加速
這一過程的宙粒第一個直接證據可以追溯到2011年，當時錢德拉X射線天文臺在第谷的射示歲外緣捕捉到了X射線條紋的圖案。當時，天文學家說，條紋是磁場糾纏的地方，因此捕獲了電子，然后電子在磁場中螺旋上升到更高的能量，并發射出X射線。
因此，雖然天文學家早就知道超新星遺跡會迅速將帶電粒子加速到極高的能量，但他們如何加速的細節卻知之甚少。
現在，研究人員在第谷研究了一些非常受激的電子，它們在那里被加速到光速，第谷的爆炸釋放的能量相當于太陽在100億年內釋放的能量。研究人員表示，最新的發現使他們更接近了解像第谷這樣的超新星遺跡是如何成為巨型宇宙粒子加速器的。
哈佛-史密森天體物理中心的高級天體物理學家、最新研究的合著者帕特里克·斯萊恩(Patrick Slane)在一份聲明中說，這個過程“涉及有序和混沌之間的微妙舞蹈”。
Slane的團隊使用了美國宇航局成像X射線偏振探測器(IXPE)空間天文臺的數據。根據這項研究，IXPE上的三臺相同的X射線望遠鏡在2022年研究了第谷兩次:從6月底到7月初，以及從12月21日到25日。
根據收集到的數據，研究小組能夠研究第谷邊緣附近高能電子快速穿過磁場時產生的X射線。研究人員解釋說，紅色邊緣——第谷將粒子加速到光速的地方——非常薄，因為輻射X射線的電子很快就會失去能量。因此，當它們從這個邊緣移動任何明顯的距離時，“它們已經失去了太多的能量，以至于它們不再產生X射線，”Slane在一封電子郵件中告訴Space.com。
他補充說，在IXPE數據進來之前，Slane和他的團隊不確定他們會發現什么。為了最終繪制出磁場的幾何形狀，該團隊正在尋找顯示X射線輻射極化程度的信號。
然而，這種信號對磁場的混亂程度很敏感:當這些磁場中的湍流程度較高時，輻射的方向性和強度都較低，這意味著IXPE無法強烈地檢測到偏振信號。該小組的模擬之前已經表明，他們希望檢測的信號可能太小，這意味著磁場非常混亂。
“這很重要，”Slane在一封電子郵件中告訴Space.com，“但說‘我什么也沒看見，這真的很重要！’有點令人失望！”"
當IXPE數據確實進來時，該團隊發現磁場肯定是混亂的——它們有很高的湍流，“但沒有高到我們無法檢測到極化，”他補充道。
因此，他們測量了X射線的偏振，發現在殘骸的中心有9%的偏振，在邊緣有更高的12%。研究人員說，這是一個比團隊先前的目標仙后座A更高的極化測量，這表明第谷的磁場更加有序。
“這些觀察是有史以來第一次真正探索這些宇宙粒子加速器中最高能電子發射的極化，”Slane在一封電子郵件中告訴Space.com。
一旦他們知道了極化的角度或程度，Slane的團隊就能夠繪制出磁場的幾何形狀，他們看到磁場向外延伸，或者說是徑向的。
研究人員已經從過去的無線電觀測中了解到這一點，所以這一發現并不完全出人意料。他們說，IXPE空間天文臺幫助他們繪制了比以前更詳細的視場圖，尺度小于1秒差距——3.26光年或19萬億英里(31萬億公里)。
他們了解到，為了讓第谷將帶電粒子加速到接近光速，“需要強大而湍流的磁場，”Slane在同一份聲明中說，“但IXPE向我們展示了大規模的均勻性，或相干性，也包括在內，一直延伸到加速發生的地方。”
使用這些數據，研究小組發現徑向結構一直保持完整，直到加速點，這是他們以前不知道的。他們說，這一見解將揭示第谷如何將帶電粒子加速到比地球上最強大的粒子加速器至少高一百倍的能量。
這項研究發表在最新一期的《天體物理學雜志》上。

(責任編輯：熱點)