美國國家航空航天局（NASA）與意大利航天局聯(lián)合開展的IXPE（成像X射線偏振探測）任務(wù)取得新突破。科學(xué)家利用該任務(wù)首次對一個(gè)名為EX Hydrae的白矮星系統(tǒng)展開系統(tǒng)性觀測，通過測量X射線偏振特性，成功解析了該系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)吸積的幾何結(jié)構(gòu)與能量分布特征。

EX Hydrae位于長蛇座方向，距離地球約200光年，屬于典型的雙星系統(tǒng)。其組成包含一顆普通主序星與一顆白矮星，前者持續(xù)向后者輸送氣體物質(zhì)。這種物質(zhì)轉(zhuǎn)移過程在白矮星周圍形成特殊的吸積結(jié)構(gòu)——由于磁場強(qiáng)度處于特定區(qū)間，系統(tǒng)既無法將所有物質(zhì)完全導(dǎo)向兩極，又能維持快速旋轉(zhuǎn)的吸積盤，因此被歸類為"中介偏振星"類別。

研究團(tuán)隊(duì)在2024年對該系統(tǒng)進(jìn)行了持續(xù)近七天的連續(xù)觀測。當(dāng)物質(zhì)沿吸積盤向內(nèi)墜落時(shí)，溫度可飆升至數(shù)千萬華氏度。部分物質(zhì)在磁場牽引下直沖白矮星磁極，與表面物質(zhì)劇烈碰撞形成高達(dá)數(shù)千英里的過熱等離子體柱。這種極端能量釋放過程產(chǎn)生強(qiáng)烈X射線輻射，為IXPE的偏振測量提供了理想觀測對象。

通過分析X射線偏振方向與強(qiáng)度變化，科研人員首次在較少理論假設(shè)條件下，精確測算出吸積柱高度約為2000英里（約3219公里）。麻省理工學(xué)院天體物理學(xué)家肖恩·岡德森指出，觀測到的X射線在白矮星表面發(fā)生散射時(shí)，其尺度遠(yuǎn)小于現(xiàn)有光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的分辨率極限，這充分證明了偏振觀測技術(shù)在解析極端天體細(xì)節(jié)方面的獨(dú)特價(jià)值。

白矮星作為恒星演化的終態(tài)產(chǎn)物，其形成過程伴隨著核心氫燃料耗盡后的劇烈坍縮。這類天體密度極高，相當(dāng)于將太陽質(zhì)量壓縮至地球大小的球體內(nèi)。在EX Hydrae系統(tǒng)中，主序星輸送的物質(zhì)在強(qiáng)磁場與引力共同作用下，形成復(fù)雜的吸積動(dòng)力學(xué)模型，為研究致密天體與物質(zhì)相互作用提供了珍貴樣本。