
近日科学家利用NASA的X射线成像偏振探测器(IXPE),首度成功直接测量“灯塔星云”(LighthouseNebula)内脉冲星PSRJ1101−6101磁场。突破性研究刊登于《天文物理学》期刊,为人类理解宇宙最极端的天体运作机制提供崭新视角。
团队2025年6月起,对星云进行近18天的持续观测,重点聚焦于从脉冲星延伸出的两条X射线分支:较长的“纤维状结构”(filament)与较短的“尾迹”(trail)。天文学家长期怀疑,脉冲星释放的高能粒子在与星际气体碰撞形成“弓形震波”后,部分高能粒子会逃逸并顺著银河系的磁场线流动,从而形成了纤维状结构。

含IXPE的X射线资料(蓝色,高亮显示)、钱卓X射线望远镜的X射线资料(紫色)及CSIRO的电波资料(绿色),星空背景是2MASS光学巡天的光学资料。
研究负责人史丹佛大学研究生JackDinsmore指出,测量光线的偏振度即能推断磁场方向。以IXPE开发的先进分析技术,团队克服了讯号微弱的挑战,最终以超过99%的信心水准证实:磁场方向确实与粒子流动方向平行,验证长期理论假设。
然而,研究亦有意外发现。测得的高偏振度显示该区域的磁场扰动程度低于传统模型预期,引发了学者对现有模型的质疑。此外,研究团队发现X射线观测到的磁场与无线电频段观测到的磁场呈现“垂直”的显著差异。意大利国家天体物理研究所的共同作者NiccolòBucciantini表示,这强烈暗示了不同能量的粒子在系统中占据了不同的区域,并可能由截然不同的粒子加速机制所驱动。
这项研究不仅绘制出脉冲星周围复杂的磁场地图,更揭开了高能天体运作的神秘面纱,证明在这些极端天体系统中,隐藏著比过去认知更精细且多元的物理结构。随著IXPE资料的不断累积,科学家正逐步拼凑出这座“宇宙灯塔”如何影响周围星际环境的完整样貌。