宇宙最强“粒子加速器”之谜揭开

英国《自然》杂志近日发表了对超大质量黑洞驱动星系中明亮粒子喷流的观测，这一超百位科学家联合署名的研究成果对这一现象背后的过程提出了见解。这些发现或有助于理解更多黑洞系统的高能辐射过程。
耀变体是一种向地球方向释放出强大电离物质喷流的星系，宛如宇宙“粒子加速器”。大多数耀变体的光都是由高能粒子产生，而其喷流的能量来自星系中心的超大质量黑洞。这些粒子如何加速到如此之高的能量，仍是一个有待破解的问题。用X射线测量这些喷流或能回答这个问题，但直到最近，人类才有设备做这样的测量。

发射于2021年12月的X射线成像偏振探测器(IXPE)，于2022年3月测量了被称为马卡良501的极为明亮的耀变体X射线偏振。包括芬兰图尔库大学科学家在内的研究团队，探讨了IXPE对马卡良501在2022年3月的两次X射线偏振观测。将这些测量结果与射电和光学偏振数据相比较，研究人员提出耀变体喷流中初始粒子加速是由沿喷流向外传播的冲击波造成的。这些结果展示了如何使用不同偏振测量方法探测超大质量黑洞系统的状况。

在一篇同时发表的新闻与观点文章中，美国耶鲁大学科学家利亚·马库图里描述这些结果是对科学界理解耀变体的一个转折点，“X射线偏振现在使我们能够研究数个此类喷流来理解这类冲击是否常见于所有来源。”