⾹港⼤學（港⼤）物理學系的吳志勇博⼠及楊怡蓉博⼠與國際天⽂團隊合作，參與了⼀個由南京⼤ 學主導的研究，並運⽤美國國家航空暨太空總署（NASA）的 IXPE望遠鏡（又名 X射線偏振影像探 測器、Imaging X-ray Polarimetry Explorer），⾸次捕捉到超新星殘骸 SN 1006 的 X射線偏振成像。這 項研究成果已經在《天⽂物理期刊》 (The Astrophysical Journal)上發表，其研究結果有助於科學家進 ⼀步了解爆發星體的⾼能粒⼦流與磁場之間的關聯。
此研究的第⼀作者、南京⼤學的天體物理學家周平博⼠表⽰測量磁場極為困難，但 IXPE 卻提供了 ⼀個有效的探測辦法：「雖然現在我們觀測到 SN 1006 的磁場很紊亂，但也具有有序的⽅向性。」
SN 1006 是⼀顆超新星，位於距離地球約 6,500 光年的豺狼座，是⼀場劇烈爆發所產⽣的餘暉。這次 爆發的起因可能是由兩顆⽩矮星合併，或是⼀顆⽩矮星從伴星上吸收了過多的質量所引起。這場爆 發最早在公元 1006 年的春季被中國、⽇本、歐洲和阿拉伯世界的觀察者所發現，其產⽣的亮光甚至 可以⾁眼觀測得到，並至少持續了三年。現代天⽂學家至今仍然認為這是有歷史記錄以來最為明亮 的恆星爆發事件。
⾃有現代觀測開展以來，科學家們注意到這個超新星殘骸與⼀般圓形結構的超新星殘骸明顯不同。 它展現出獨特的雙邊結構，在X射線和伽瑪射線頻段中，其明亮的邊緣清晰可⾒。
「IXPE是⼀個獨特的儀器。它能夠偵測到X射線的偏振（Polarisation），直接測量最接近衝擊波的 磁場結構，那裏正正是⾼能粒⼦被加速的所在，這資訊是其他望遠鏡無法提供的。」港⼤物理學系 ⾼能天體物理學家吳志勇博⼠解釋。
在美國太空總署⾺歇爾太空⾶⾏中⼼⼯作、隸屬美國太空研究協會 (Universities Space Research Association ，USRA) 的研究員Douglas Swartz 博⼠表⽰，IXPE 在 X射線偏振測量⽅⾯具有⾼靈敏度 和⾼空間解析能⼒， 非常適合⽤於觀測 SN 1006 這個距離近且 X 射線亮度較⾼的超新星殘骸，他 説：「這種整合能⼒對於確定宇宙射線加速的位置至關重要。」
先前的研究對 SN1006 的X射線觀測提供了⾸批證據，表明超新星殘骸能夠⼤幅讓電⼦加速，並確認 了爆發恆星周圍急速擴張的星雲為傳播速度趨近於光速的⾼能宇宙射線的誕⽣點。科學家們推測 SN 1006 的獨特結構與其磁場的⽅向有關，並提出了超新星爆發波在東北和西南與磁場⼀致的⽅向移 動，且更有效地讓⾼能粒⼦加速。
論⽂合著作者之⼀、港⼤物理學系⾼能天體物理學家兼太空研究實驗室成員楊怡蓉博⼠表⽰，是次 IXPE 的新發現有助於驗證和澄清這些理論，她説：「從偏振光譜分析中所獲得的偏振性質與由其他 ⽅法和 X 射線觀測衛星所獲得的結果非常⼀致，證明了 IXPE 的可靠性與強⼤的性能。這是我們⾸ 次能夠以更⾼的能量對超新星殘骸的磁場結構進⾏詳細和準確的測量，這使我們能更深入地理解這 些粒⼦加速的過程。」
研究⼈員表⽰，研究結果顯⽰了磁場與殘骸中⾼能粒⼦流之間的關聯。根據 IXPE 的發現，SN 1006 殼層中的磁場有些無序，但仍然具有⼀定的⽅向性。當最初的爆發衝擊波穿越周圍的氣體時，磁場 會與衝擊波的運動⽅向趨於⼀致。陷落在超新星爆發原點周圍磁場的帶電粒⼦迅速隨着爆發加速。 這些⾼速的⾼能粒⼦通過轉移能量，使得磁場保持⼀定的強度與紊亂。
IXPE望遠鏡⾃2021年12⽉發射升空以來，已經觀測了三個超新星殘骸，包括仙后座 A、第⾕和 SN 1006，這有助科學家更全⾯地了解圍繞着這些現象的磁場的起源與過程。這三個殘骸的磁場⽅向同 樣地呈現從爆發中⼼向外擴展的趨勢，但讓科學家驚訝的是，SN 1006 的偏振程度⾼於另外兩個超新 星殘骸。隨着研究⼈員持續探索 IXPE 的數據，科學界對於這些極端物體中粒⼦如何被加速的理解 正在重新定義。
IXPE 是美國國家航空暨太空總署（NASA）與意⼤利太空總署（ASI）的合作項⽬，並與來⾃ 12 個 國家的合作者合作。IXPE 由阿拉巴⾺州亨茨維爾的美國太空總署⾺歇爾太空⾶⾏中⼼所主導。位於 科羅拉多布魯姆菲爾德的 Ball Aerospace 與科羅拉多⼤學博爾德分校的⼤氣與太空物理實驗室則合作 負責太空船的操作。
本新聞稿為美國國家航空暨太空總署的新聞稿譯本，如有抵觸之處，應以英⽂版本為準。
