情人节到来之际,NASA于2021年12月9日发射的X射线成像偏振探测器在完成为期一个月的调试阶段后,首次提供了成像数据。

天文台上的所有仪器都运行良好,该天文台正在研究宇宙中一些最神秘和极端的物体。

IXPE首先将其X射线聚焦在仙后座A上,这是一个由17世纪发现的一颗恒星爆炸后的残骸组成的物体。爆炸产生的冲击波席卷了周围的气体,将其加热到高温,并加速宇宙射线粒子,形成一团在X射线光下发光的云。其他望远镜以前也研究过仙后座A,但IXPE将允许研究人员以新的方式对其进行研究。

这张超新星仙后座A的图像结合了NASA的X射线成像偏振探测器收集的一些第一批X射线数据(以洋红色显示)和来自 NASA钱德拉X射线天文台的高能X射线数据(以蓝色显示)。
影像来源:NASA/CXC/SAO/IXPE

在上图中,洋红色的饱和度对应于 IXPE 观察到的X射线光的强度。它覆盖了来自NASA钱德拉 X 射线天文台的高能X射线数据,以蓝色显示。钱德拉和IXPE配备不同种类的探测器,可捕捉不同级别的角分辨率或清晰度。此图像的附加版本仅显示IXPE数据。这些图像包含1月11日至18日收集的IXPE数据。

这张来自NASA X射线成像偏振探测器的图像描绘了来自天文台第一个目标——超新星仙后座A的X射线强度。颜色从冷紫色和蓝色到红色和热白色,都与X射线的亮度增加相对应。这张图像是利用IXPE在1月11日至18日期间收集的X射线数据制作的。
影像来源:NASA

钱德拉在1999年发射后,它的第一张图像也是仙后座A。钱德拉的X射线图像首次显示,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。

仙后座A的IXPE图像与钱德拉拍摄的同一颗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马歇尔航天飞行中心的IXPE首席研究员马丁·C·魏斯科夫说。“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。”

科学家将使用IXPE进行的一项关键测量称为偏振,这是一种观察X射线光在穿过空间时如何定向的方法。光的偏振包含了光起源环境的线索。IXPE的仪器还测量来自宇宙源的 X 射线的能量、到达时间和天空中的位置。

罗马国家天体物理研究所(INAF)IXPE的意大利首席研究员保罗·索菲塔说:“仙后座A的IXPE图像美极了,我们期待分析偏振数据,进一步了解这颗超新星遗迹。”

借助仙后座A的偏振数据,IXPE将让科学家们首次看到直径约10光年的超新星遗迹的偏振量如何变化。研究人员目前正在使用这些数据来创建该物体的首张X射线偏振图。这将揭示有关仙后座A是如何产生X射线的新线索。

“IXPE未来的偏振图像应该会揭示这个著名宇宙加速器的核心机制。”斯坦福大学IXPE联合研究员罗杰·罗曼尼说。“为了补充其中的一些细节,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。”

IXPE由猎鹰9号火箭从卡纳维拉尔角发射,目前在地球赤道上空370英里(600公里)的轨道上运行。该任务是美国宇航局和意大利航天局与12个国家的合作伙伴和科学合作者合作完成的。总部位于科罗拉多州布鲁姆菲尔德的鲍尔航空航天公司负责管理航天器运营。

参考来源:

https://www.nasa.gov/mission_pages/ixpe/news/nasa-s-ixpe-sends-first-science-image.html

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