NASA鎖定轉變型毫秒脈衝星 IXPE揭X射線真正來源

記者林育如／編譯

美國國家航空暨太空總署（NASA）近日發布最新研究成果，指出科學家利用IXPE（極光X射線偏振成像探測器）以及多台合作望遠鏡，成功解開了一個罕見脈衝星系統的重大謎題。該項研究聚焦於PSR J1023+0038（簡稱J1023）——一個極為罕見且變化明顯的「過渡毫秒脈衝星」系統。

J1023由一顆高速自轉的中子星與其低質量伴星組成。這顆中子星正在「吸吮」伴星的物質，產生一個環繞其外的吸積盤。同時，作為脈衝星，它自旋時從兩個磁極方向釋放強烈光束，猶如宇宙中的燈塔。此系統之所以珍貴，是因為它會在主動吞噬物質的狀態與安靜發射無線電脈衝的狀態之間明顯轉換，為研究雙星系統中中子星的演化提供了絕佳實驗場。

過往理論普遍認為J1023的大部分X射線來自吸積盤，但這次觀測結果顛覆傳統。科學團隊利用IXPE偵測到的X射線極化角度，並結合歐洲南方天文台大型望遠鏡取得的光學極化數據、NASA NICER與其他射電望遠鏡的輔助觀測，發現不同波段的極化角度完全一致。

這一結果揭示，X射線的真正來源是脈衝星風——由接近光速的帶電粒子、磁場與氣體構成的混沌「風暴」，當其猛烈撞擊吸積盤時便產生高能X射線。這一證據說明了雙星系統中的輻射主要由脈衝星風驅動，而非傳統認為的吸積盤。

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本次研究為了解中子星如何在雙星系統中演化提供新見解，對脈衝星輻射與粒子加速機制的理論模型亦有重大推進。IXPE的觀測證明，脈衝星風不僅驅動能量釋放，也主導了這類系統的大部分輻射特性。

IXPE任務是美國與義大利太空總署的合作計畫，持續為人類破解宇宙中的高能現象與極端天體物理過程提供關鍵數據。未來，科研團隊將持續比對其他脈衝星與類似星風星雲的演化機制，期盼更全面掌握這一類「宇宙實驗室」中的物理法則。

資料來源：NASA

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