臺北市立天文科學教育館

1054年7月宋朝天文官看見了一顆如此明亮的天體，不僅在夜空中亮度僅次於月球，甚至連續23天都可以在白天看見，並在《宋史‧天文志》中留下了詳細的紀載。此外，日本、阿拉伯和美洲原住民也記錄了這顆恆星的爆炸。而今日在那顆明亮恆星所在的位置上我們可以看到蟹狀星雲。

蟹狀星雲及其脈衝星位於金牛座，又稱為M1、NGC 1952或金牛座 A，距離我們約6,500 光年。於1731年由一位英國外科醫生暨天文學家約翰·貝維斯（John Bevis）所發現，之後法國天文學家梅西耶在1758年也發現同一星雲。蟹狀星雲的名字源自於1844年由愛爾蘭天文學家Lord Rosse繪製圖像中的樣子。蟹狀星雲脈衝星，也稱為PSR B0531+21，是蟹狀星雲中心的恆星，是一顆直徑約25公里的年輕中子星，但其質量卻相當於近一百萬個地球。脈衝星發出無線電波束，每秒旋轉30次，如同燈塔般，每次旋轉都會產生閃光。

為了更加了解這顆神秘的超新星遺跡，幾乎每座最近的大型望遠鏡都曾指向蟹狀星雲。但只有NASA的IXPE（Imaging X-ray Polarization Explorer），得以研究來自星雲的X射線偏振，偏振是衡量電磁場組織的一種度量。蟹狀星雲是研究最多的高能天體之一，其在X射線中非常明亮，X射線偏振為科學家提供了磁場指向宇宙物體不同部分的方向以及磁場有序程度的線索。

圖說：此張蟹狀星雲的影像結合了來自IXPE（洋紅色）和錢卓拉X射線天文臺（深紫色）的數據。圖片來源：IXPE / NASA / Chandra / CXC / SAO / K. Arcand / L. Frattare

在整個星雲中，雖然IXPE發現的平均偏振與Weisskopf博士及其同事在1970年代所做的大致相同，但IXPE能夠細化偏振的角度，改進偏振角度並檢查整個物體的偏振差異。因此天文學家在星雲外部看到極化程度較高的區域，而在距離脈衝星數光年之處所見的極化程度較低。這使他們不僅可以研究來自蟹狀星雲的X射線，還可以研究來自脈衝星本身或其周圍磁場的X射線。研究結果表明，這些 X射線起源於外部磁場稱為「風」區域，儘管確切位置和方式仍然未知，在磁場中，脈衝星的「風」產生的衝擊波以接近光速的速度推動粒子。相關研究成果將發表於《Nature Astronomy》期刊上。（編譯／趙瑞青）

資料來源：SCI.NEWS