在距離地球約200光年的深空，一場跨越雙星的物質(zhì)轉(zhuǎn)移正在上演。一顆已停止核聚變的白矮星，正從其伴星——一顆晚型主序星處瘋狂汲取物質(zhì)，形成宇宙中罕見的"中介偏振系統(tǒng)"。這個(gè)被命名為EX Hydrae的雙星系統(tǒng)，因釋放出包含X射線在內(nèi)的復(fù)雜高能輻射，成為天文學(xué)家破解恒星吸積之謎的關(guān)鍵樣本。

最新發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志》的研究顯示，由成像X射線偏振探測器（IXPE）捕捉到的數(shù)據(jù)，首次揭開了這類系統(tǒng)核心區(qū)域的神秘面紗。這個(gè)2021年發(fā)射的太空望遠(yuǎn)鏡，專門用于探測極端天體釋放的偏振X射線，此前已對(duì)黑洞、中子星等天體展開觀測。此次針對(duì)EX Hydrae的觀測持續(xù)約7天，累計(jì)收集60萬秒數(shù)據(jù)，成功捕捉到系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)流動(dòng)的獨(dú)特軌跡。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)伴星物質(zhì)被白矮星引力捕獲時(shí)，會(huì)先在磁場作用下形成旋轉(zhuǎn)的吸積盤。不同于傳統(tǒng)認(rèn)知，這些物質(zhì)并未直接墜向星體表面，而是在磁場牽引下被"拋向"高空，形成類似噴泉的壯觀結(jié)構(gòu)。最終，物質(zhì)以"吸積帷幕"的形式沿磁極墜落，與先前抬升的物質(zhì)劇烈碰撞，在白矮星赤道上方形成高溫吸積柱。

測量數(shù)據(jù)顯示，這些X射線的偏振度達(dá)8%，顯著高于理論預(yù)測值。更令人驚訝的是，X射線偏振方向與吸積柱流向幾乎垂直，這表明輻射在抵達(dá)探測器前，曾被白矮星表面反射。這種此前僅存在于理論推測中的反射效應(yīng)，首次通過實(shí)證得到確認(rèn)。研究還估算出吸積柱高度約為白矮星半徑的一半，遠(yuǎn)超現(xiàn)有模型的預(yù)測范圍。

這項(xiàng)突破性發(fā)現(xiàn)證實(shí)，X射線偏振測量技術(shù)能夠穿透傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡無法觀測的高能區(qū)域，為研究極端恒星環(huán)境提供全新視角。通過分析偏振信號(hào)，科學(xué)家可精確重構(gòu)物質(zhì)吸積的幾何結(jié)構(gòu)，甚至探測到表面反射等微觀物理過程。目前研究團(tuán)隊(duì)正計(jì)劃將該方法擴(kuò)展至其他吸積白矮星系統(tǒng)，有望重新定義人類對(duì)這類天體的認(rèn)知邊界。

隨著IXPE持續(xù)收集數(shù)據(jù)，天文學(xué)家將獲得更多類似EX Hydrae的觀測樣本。這些曾被認(rèn)為不會(huì)產(chǎn)生顯著偏振信號(hào)的天體，正逐漸顯露出獨(dú)特的X射線特征。這項(xiàng)技術(shù)不僅為研究白矮星吸積機(jī)制開辟新途徑，更可能為理解超大質(zhì)量黑洞、伽馬射線暴等宇宙極端現(xiàn)象提供關(guān)鍵線索。