黑洞强大的引力场可以吞噬整个行星的物质，黑洞通常如此猛烈，以至于它们会以被称为喷流的阵型中以接近光速的速度排出粒子流。科学家都了解这些高速喷流可以加速这些被称为宇宙射线的粒子，但对这一过程知之甚少。 研究人员使用美国宇航局IXPE（成像X射线极性探测器）航天器数据的最新发现为科学家提供了关于粒子加速度如何在这种极端环境中发生的新线索。这些观测来自一个“微类星体”，这是一个由从伴星中抽走物质的黑洞组成的系统。 有关微类星体——Stephenson和Sanduleak 433，或SS 433——位于水仙座超新星残骸W50的中心，距离地球约18,000光年。SS 433的强大喷气式飞机扭曲了残留物的形状，并赢得了“海牛星云”的绰号，其时钟速度约为光速的26%，即每秒48,000英里以上。SS 433于20世纪70年代末确定，是有史以来发现的第一个微类星体。 IXPE的三台机载望远镜测量X射线光的特殊特性，称为偏振，它告诉科学家在X射线频率下电磁波的组织和对齐。X射线极化有助于研究人员了解我们宇宙极端区域内发生的物理过程，如黑洞周围的环境，以及这些区域的粒子是如何加速的。 IXPE在2023年4月和5月花了18天时间研究SS 433东叶的一个这样的加速点，在那里，发射是由在磁场中螺旋的高能电子产生的——这个过程被称为同步加速器辐射。 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的天体物理学家Philip Kaaret说：“IXPE数据显示，加速区附近的磁场指向喷气机移动的方向。” Kaaret说：“IXPE看到的高度极化表明，磁场井然有序，至少有一半的磁场朝同一方向对齐。” 他说，这一发现出乎意料。长期以来，研究人员一直认为，喷气和星际介质（恒星之间的气体和尘埃环境）之间的相互作用可能会产生冲击，导致磁场无序。 Kaaret说，数据表明了一种新的可能性，就是当强大的喷流与星际物质碰撞时，它们内的磁场可能会被“困”和拉伸，直接影响它们在粒子加速度区域的对齐。 自20世纪80年代以来，研究人员推测SS 433的射流充当粒子加速器。2018年，墨西哥普埃布拉高海拔水切伦科夫天文台的观测员验证了喷气机的加速效应，科学家使用美国宇航局的NuSTAR（核光谱望远镜阵列）和欧洲航天局的XMM-牛顿天文台来确定加速度区域。 随着研究人员继续评估IXPE的发现并研究太空中的新目标，其数据也可以帮助确定同一机制是否对由各种现象排出的外流中的磁场进行对齐，从超新星残骸流出的黑洞喷流到从爆炸恒星（如耀变星）中喷射出的碎片。 IXPE任务的意大利首席研究员Paolo Soffitta说：“这种非常微妙的测量是由IXPE的X射线偏振仪的成像能力实现的，使得在距离中心黑洞95光年的喷流小区域检测到微弱信号成为可能。” 这篇新论文详细介绍了IXPE在SS 433上的观测结果，可在最新一期的《天体物理杂志》上找到。 关于任务 IXPE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之间的合作。IXPE由美国宇航局的马歇尔太空飞行中心领导。总部位于科罗拉多州布鲁姆菲尔德的鲍尔航空航天公司与科罗拉多大学博尔德分校的大气和空间物理实验室一起管理航天器运营。 在这里会了解更多关于IXPE的任务
原文出自https://www.nasa.gov/ixpe
