成像式X光偏振測量儀IXPE升空 測量黑洞X光偏振現象

天文望遠鏡中,因為屬於定量性質的觀測付之闕如,在歐美各國太空機構合力建造下,號稱足以進行定量觀測的「成像式X光偏振測量儀IXPE」,日前由SpaceX公司的獵鷹9號火箭,發射升空,預計進行兩年的任務。

SpaceX公司的獵鷹9號火箭,帶著歐美合作的「成像式X光偏振測量儀IXPE」,順利進入距離地表約540公里,繞行地球的地心軌道。它的主要任務,是透過測量太空中的X射線,也就是俗稱的X光,來進一步了解與恆星生死有密切關聯的天體,包括超新星、黑洞、中子星等等。

NASA工程師蒂芬妮洛克表示,在太空中,偏光取決於光線的來源及其穿透的物質或空間。藉著測量偏光的量與方向,IXPE測量儀讓我們一窺所有天體,包括其形狀、結構與內部運作方式,凡是會發出X光的都可以。

基本上,透過X射線觀測天體,和我們在地球上用可見光來拍照片,有十分類似的地方,就是空氣中或水中的光線折射,會讓我們肉眼所見或鏡頭下的物體,產生扭曲現象。而測量這些扭曲的程度,科學家就能更深入了解這些重要天體,以及它們周圍的磁場。

萊徹斯特大學天文學教授奧斯本說:「藉著(測量X光的)偏振(偏光),我們能看到一般天文望遠鏡看不到的,例如太空中X光來源的形狀。假設有個磁場在那邊,這個磁場的長相如何。」

蒂芬妮洛克說:「位於鏡頭聚焦點的敏感偵測器,由國際夥伴在義大利製造,是IXPE觀測X光的獨門武器。它們追蹤並測量所收集光線的4大要素,包括到達的時間、方向、能量,以及最重要的偏振(偏光)。」

科學家們指出,IXPE和現有許多天文望遠鏡最大的不同,就是它的任務並非發現新的黑洞等所謂「極端天體」,而是瞄準歷來其他裝置已經發現的目標。藉著偏光的觀測功能找出真正的形狀,還有圍繞這些天體的磁場、電場與重力場的變化。這是廣義相對論當中十分重要的研究主題。

負責運送IXPE上太空的獵鷹9號系列火箭,這次是2021年的第28次任務。相對於擎天神5號載運火箭今年只升空4次,顯示由波音、洛馬等老牌航太大廠組成的「聯合發射聯盟ULA」,在爭取太空任務市場上,已經遠遠落後給SpaceX這個後起之秀。

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