美国国家航空航天局IXPE发送首张科学图像

在情人节到来之际，美国国家航空航天局的成像X射线偏振探测器于2021年12月9日发射，交付了自完成为期一个月的调试阶段以来的首次成像数据。

天文台正在研究宇宙中一些最神秘、最极端的物体，所有仪器都运行良好。

IXPE首先将其X射线眼睛聚焦在仙后座A上，仙后座A是一个由17世纪爆炸的恒星残骸组成的物体。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，形成在X射线光中发光的云。其他望远镜以前也研究过仙后座A，但IXPE将允许研究人员以一种新的方式对其进行检查。

这张超新星残骸仙后座A的图像结合了美国国家航空航天局成像X射线偏振探测器收集的一些首批X射线数据，以洋红色显示，以及美国国家航空宇航局钱德拉X射线天文台的高能X射线数据（以蓝色显示）。

在上面的图像中，品红色的饱和度对应于IXPE观察到的X射线的强度。它覆盖了来自美国国家航空航天局钱德拉X射线天文台的高能X射线数据，显示为蓝色。Chandra和IXPE使用不同类型的探测器，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。这些图像包含从1月11日至18日收集的IXPE数据。

1999年钱德拉发射后，它的第一张图像也是仙后座A。钱德拉的X射线图像首次揭示了在超新星残骸的中心有一个致密的物体，可能是黑洞或中子星。

这张来自美国国家航空航天局成像X射线偏振探测器的图像描绘了来自天文台第一个目标——超新星残骸仙后座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射线亮度的增加相对应。该图像是使用IXPE在1月11日至18日期间收集的X射线数据创建的。

“仙后座A的IXPE图像与同一超新星遗迹的钱德拉图像一样具有历史意义，”阿拉巴马州亨茨维尔NASA马歇尔太空飞行中心的IXPE首席研究员Martin C.Weisskopf说。“这表明IXPE有潜力获得关于仙后座A的前所未有的新信息，目前正在分析中。”

科学家将用IXPE进行的一项关键测量被称为偏振，这是一种观察X射线在太空中传播时如何定向的方法。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、到达时间和在天空中的位置。

罗马国家天体物理研究所IXPE的意大利首席研究员Paolo Soffitta说：“仙后座A的IXPE图像是bellissima，我们期待着分析偏振数据，以了解更多关于这颗超新星遗迹的信息。”

利用仙后座A的偏振数据，IXPE将使科学家首次看到直径约10光年的超新星残骸的偏振量是如何变化的。研究人员目前正在利用这些数据创建该物体的第一张X射线偏振图。这将揭示仙后座A是如何产生X射线的新线索。

斯坦福大学IXPE联合研究员罗杰·罗马尼说：“IXPE未来的偏振图像应该揭示这个著名宇宙加速器的核心机制。”“为了填补其中的一些细节，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。我们期待着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。此次任务是美国国家航空航天局和意大利航天局与12个国家的合作伙伴和科学合作者的合作。Ball Aerospace总部位于科罗拉多州布鲁姆菲尔德，负责管理航天器运营。