大約1萬年前，來自船底星座一顆巨大恒星爆炸的光線來到了地球。這顆超新星留下了一個被稱為脈衝星的緻密物體，它在旋轉時似乎會有規律地變亮，就像一個宇宙燈塔。從這個脈衝星的表面，出現了接近光速的粒子風，形成了一個帶電粒子和磁場的混亂大雜燴，撞向周圍的氣體。這種現像被稱為脈衝星風星雲。

這張圖片顯示了船底座脈衝星風星雲。淺藍色代表來自NASA的成像X射線偏振探測器的X射線偏振數據。粉色和紫色對應的是美國宇航局錢德拉X射線觀測站的數據，該觀測站之前已經多次觀測過船底座。美國宇航局的哈勃太空望遠鏡貢獻了背景中的星星。

在這張新圖片中，朦朧的淺藍色光暈對應的是船底座的首次X射線偏振數據，它來自於美國宇航局的成像X射線偏振探測器，簡稱IXPE。一條指向右上角的微弱的藍色模糊線，對應於從脈衝星中以大約一半的光速射出的高能粒子的噴流。粉紅色的X射線”弧線”被認為是標誌著甜甜圈狀區域的邊緣，在那裡，脈衝星的風會對高能粒子進行沖擊和加速。脈衝星本身位於圖像中心的白圈處。

粉色和紫色對應的是美國宇航局錢德拉X射線天文台的數據，該天文台以前曾多次觀測過船底座。金色的星星是由NASA的哈勃太空望遠鏡拍攝的。測量偏振與電磁波的組織方式有關，使科學家們對像脈衝星這樣的宇宙物體如何將粒子加速到高速有了前所未有的了解。

藝術家描繪的地球軌道上的IXPE 資料來源：美國國家航空航天局

位於阿拉巴馬州亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾太空飛行中心的高級科學家菲爾-卡雷特說：”通過IXPE，我們正在使用像船底這樣的極端天體作為實驗室來研究天體物理學中一些最緊迫的問題，例如在恆星爆炸後很久，粒子如何被彈射到接近光速。”

在最近的一項研究中，科學家們對他們在船底脈衝星風星雲的X射線中發現的高度偏振感到驚訝。IXPE對這個天體的觀測結果於12月發表在《自然》雜誌上。

《自然》研究的主要作者、中國廣西南寧的廣西大學教授、曾在羅馬的意大利國家天體物理研究所/空間天體物理學和行星學研究所（INAF/IAPS）擔任博士後研究員的謝飛說：”這是迄今為止在天體X射線源中測量到的最高程度的極化。

來自美國宇航局成像X射線偏振探測儀（IXPE）對船底脈衝星風星雲的觀測圖像。顏色代表不同的X射線強度，其中最亮的區域為紅色，最暗的區域為藍色。黑線表示基於IXPE數據的磁場方向，銀線表示基於澳大利亞望遠鏡緊湊型陣列的無線電數據的磁場方向。灰色的等值線顯示了來自錢德拉數據的X射線強度。脈衝星位於最亮X射線發射的中心附近。資料來源：Xie等人，2022年（自然）。

高極化意味著電磁場組織良好；它們在特定的方向上一字排開，並且取決於它們在星雲中的位置。更重要的是，IXPE探測到的X射線來自於在脈衝星風星雲的磁場中旋轉的高能電子，稱為”同步輻射”。高度偏振的X射線意味著這些磁場也必須是組織良好的。

參與IXPE數據分析的斯坦福大學天體物理學家Roger W. Romani說：”與周圍有一層物質外殼的超新星殘骸相比，X射線的高偏振性表明電子沒有被湍流沖擊加速，這在其他X射線源中似乎很重要。相反，必須有一些其他的過程參與其中，例如磁重聯，這涉及到磁場線的斷裂和連接。這是一種磁能被轉換為粒子能量的方式。”

IXPE數據還表明，磁場在脈衝星的赤道周圍排列成一個光滑的甜甜圈狀結構。這種形狀符合科學家的預期。

羅馬INAF/IAPS的研究員Alessandro Di Marco說：”這個IXPE的X射線偏振測量為船底座脈衝星風星雲的謎題增加了一塊缺失的部分，他為數據分析做出了貢獻。通過以前所未有的分辨率進行測繪，IXPE揭示了中心區域的磁場，顯示出與外部星雲的無線電圖像獲得的結果一致。”

船底脈衝星距離地球約1000光年，直徑約15英里（25公里），每秒旋轉11次，比直升機旋翼還快。