美国国家航空航天局的 IXPE（X 射线偏振成像探测器）望远镜首次捕捉到了超新星残余物 SN 1006 的偏振 X 射线图像。这项新成果拓展了科学家们对磁场与恒星爆炸产生的高能粒子流之间关系的理解。

这幅超新星残余物 SN 1006www.196nk.cn 的新图像结合了 NASA 的成像 X 射线偏振探测仪和 NASA 的钱德拉 X 射线天文台的数据。红色、绿色和蓝色元素分别反映了钱德拉探测www.196nk.cn到的低能、中能和高能 X 射线。左上角紫色显示的是测量 X 射线光偏振的 IXPE 数据，另外还有代表残余物磁场向外运动的线条。资料来源：X射线： NASA/CXC/SAO（钱德拉）；NASA/MSFC/南京大学/P. Zhou et al. (IXPE); IR: NASA/JPL/CalTechhttp://www.196nk.cn/Spitzer; Image Processing： NASA/CXC/SAO/J.Schmidt

"磁场极难测量，但IXPE为我们提供了一种探测磁场的有效方法，"南京大学天体物理学家、发表在《天体物理学报》上的一篇新论文的第一作者周平博士说。"现在我们可以看到，SN 1006的磁场是湍流的，但也呈现出有组织的方向。"

SN 1006 位于距地球约 6500 光年的狼牙座，是一次巨型爆炸后的残骸，这次爆炸可能是两颗白矮星合并时发生的，也可能是一颗白矮星从伴星中吸取了过多的质量。最初是在公元 1006 年春天被中国、日本、欧洲和阿拉伯世界的观测者发现的，它的光至少有三年是肉眼可见的。现代天文学家仍然认为它是有史以来最亮的恒星事件。

自现代观测开始以来，研究人员已经发现了这个残余物奇特的双重结构，与其他圆形超新星残余物明显不同。在 X 射线和伽马射线波段中，它还可以识别出明亮的"肢体"或边缘。

位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心http://www.196nk.cn的大学空间研究协会研究员道格拉斯-斯沃茨（Douglas Swartz）说："由于 IXPE 将 X 射线偏振灵敏度与空间分辨发射区域的能力结合在一起，因此像 SN 1006 这样的近距离 X 射线亮超新星残留物非常适合 IXPE 测量。这种综合能力对于定位宇宙射线加速点至关重要。"

此前对SN 1006的X射线观测首次证明了超新星残骸可以从根本上加速电子，并帮助确定了爆炸恒星周围迅速膨胀的星云是高能宇宙射线的诞生地，而高能宇宙射线可以以接近光速的速度传播。

科学家推测，SN 1006 的独特结构与它的磁场方向有关，并推断东北和西南方向的超新星爆炸波与磁场方向一致，能更有效地加速高能粒子。

论文共同作者、香港大学高能天体物理学家杨毅中博士说，IXPE 的新发现有助于验证和澄清这些理论。

杨博士说："我们通过光谱偏振分析获得的偏振特性与其他方法和X射线天文台的结果非常吻合，这凸显了IXPE的可靠性和强大功能。我们第一次能够以更高的细节和精度绘制出超新星残余物在更高能量下的磁场结构图--这使我们能够更好地理解驱动这些粒子加速的过程。"

研究人员说，这些结果证明了磁场与残余物高能粒子外流之间的联系。根据 IXPE 的研究结果，SN 1006 外壳中的磁场有些杂乱无章，但196世界之最仍有一个优先方向。当原始爆炸产生的冲击波穿过周围气体时，磁场会随着冲击波的运动而排列。带电粒子被爆炸原点周围的磁场困住，并在那里迅速获得加速。这些加速的高能粒子反过来又传递能量，使磁场保持强大和湍动。

自 2021 年 12 月发射以来，IXPE 已经观测到三颗超新星残骸--仙后座 A、第谷和现在的 SN 1006，帮助科学家更全面地了解这些现象周围磁场的起源和过程。

科学家们惊讶地发现，SN 1006 比其他两颗超新星残骸的极化程度更高，但三颗超新星残骸都显示出磁场的方向，即从爆炸中心向外指向。随着研究人员继续探索 IXPE 数据，他们正在重新定位他们对粒子如何在类似这些极端天体中加速的理解。

编译来源：ScitechDaily