30年懸案破解！ IXPE觀測證實 電子散射產生 "黑洞X射線"

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30年懸案破解！   IXPE觀測證實 電子散射產生 "黑洞X射線"


據《每日科技網》（scitechdaily）報導，美國航太空總署（NASA）的X射線偏振成像探測器
（IXPE）近期助天文學家解開一個30年謎團：在如耀變體BL Lacertae這類超大質量黑洞的
活躍噴流中，X射線如何產生。

耀變體BL Lacertae（簡稱BL Lac）為活躍星系，其能量源於超大質量黑洞噴射直指地球的
明亮高速噴流。  為探究X射線成因，IXPE與地面望遠鏡合作。

即將發表於《天文物理期刊通訊》（Astrophysical Journal Letters）的研究指，X射線最可能由
高速電子與光子交互作用產生。

長久以來，科學界爭論X射線源於噴流中的電子或質子，兩者在X射線偏振上留有不同印記。

高偏振指向質子，低偏振則暗示電子透過康普頓散射（Compton scattering）作用。

IXPE於2021年發射，是唯一能進行此類偏振測量的在軌衛星。

西班牙安達盧西亞天體物理研究所（IAA-CSIC）學者阿古多（Iván Agudo）表示，這是黑洞噴流
最大謎團之一，「IXPE終於提供了破解工具。」

天文學家發現電子透過康普頓散射產生X射線。在黑洞噴流中，電子以近光速移動，IXPE助科學家了解，
電子有足夠能量將紅外光子散射成X射線。

BL Lac是首批發現的耀變體之一。2023年11月底IXPE觀測BL Lac七天，地面望遠鏡同步測量。

特別的是，觀測期間BL Lac光學偏振達創紀錄的47.5%。希臘學者利奧達基斯（Ioannis Liodakis）
驚嘆這是「所有耀變體觀測到的最高偏振度！」

IXPE發現X射線偏振遠低於可見光，不超過7.6%，證明X射線源於電子與光子透過康普頓效應作用。

美國航太空總署（NASA）馬歇爾太空飛行中心（MSFC）科學家埃勒特（Steven Ehlert）指，
「光學偏振遠高於X射線，只能用康普頓散射解釋。」

義大利 國家天體物理研究所（INAF）的科斯塔（Enrico Costa）是十年前提出此實驗構想者之一。
他稱：「IXPE解決了另一個黑洞謎團。」

未來研究方向，埃勒特說：「希望盡可能多找到這樣的例子。耀變體變化很大，充滿驚奇。」

howardwo

觀察超大質量黑洞