NASA解開30年謎團！黑洞噴流X射線之謎終揭曉

美國太空總署(NASA)的IXPE衛星團隊近日破解了一個困擾天文學界長達30年的宇宙之謎——超大質量黑洞噴流中X射線的產生機制。研究團隊透過觀測名為BL Lacertae的耀變體(blazar)，終於找到了答案。

BL Lacertae是一種活躍星系，其核心藏有一個超大質量黑洞，並向地球方向噴射出高速粒子噴流。這種特殊的天體為科學家提供了絕佳的研究機會。NASA的IXPE衛星(成像X射線偏振探測器)與多個地面望遠鏡合作，發現這些X射線很可能是由高速電子與光子相互作用產生的。

過去科學家一直爭論這些X射線究竟源自黑洞噴流中的電子還是質子。這兩種假設會在X射線偏振特性上留下不同的「指紋」。IXPE衛星於2021年12月發射升空，是目前唯一能進行此類偏振測量的太空儀器。

研究團隊發現，電子透過「康普頓散射」(Compton scattering)過程產生了X射線。在超大質量黑洞噴流中，電子以接近光速運動，能將紅外光光子散射提升至X射線波長。這項研究成果即將發表在《天體物理學期刊通訊》(Astrophysical Journal Letters)。

特別值得一提的是，在IXPE觀測期間，BL Lacertae的光學偏振度達到了驚人的47.5%，創下耀變體觀測史上的最高紀錄。然而X射線的偏振度卻低於7.6%，這種巨大差異只能用康普頓散射來解釋。

IXPE計畫科學家Steven Ehlert表示：「光學偏振度遠高於X射線的事實，完美證實了康普頓散射的理論預測。」這項發現不僅解決了長期懸而未決的天文難題，也為未來研究開闢了新方向。

IXPE是NASA與義大利太空總署合作的國際任務，匯集了12個國家的科學家。這項突破再次證明，透過尖端科技與全球合作，人類終能揭開宇宙最極端天體的神秘面紗。