大约1万年前，来自船底星座一颗巨大恒星爆炸的光线来到了地球。这颗超新星留下了一个被称为脉冲星的致密物体，它在旋转时似乎会有规律地变亮，就像一个宇宙灯塔。从这个脉冲星的表面，出现了接近光速的粒子风，形成了一个带电粒子和磁场的混乱大杂烩，撞向周围的气体。这种现象被称为脉冲星风星云。

这张图片显示了船底座脉冲星风星云。浅蓝色代表来自NASA的成像X射线偏振探测器的X射线偏振数据。粉色和紫色对应的是美国宇航局钱德拉X射线观测站的数据，该观测站之前已经多次观测过船底座。美国宇航局的哈勃太空望远镜贡献了背景中的星星。

在这张新图片中，朦胧的浅蓝色光晕对应的是船底座的首次X射线偏振数据，它来自于美国宇航局的成像X射线偏振探测器，简称IXPE。一条指向右上角的微弱的蓝色模糊线，对应于从脉冲星中以大约一半的光速射出的高能粒子的喷流。粉红色的X射线"弧线"被认为是标志着甜甜圈状区域的边缘，在那里，脉冲星的风会对高能粒子进行冲击和加速。脉冲星本身位于图像中心的白圈处。

粉色和紫色对应的是美国宇航局钱德拉X射线天文台的数据，该天文台以前曾多次观测过船底座。金色的星星是由NASA的哈勃太空望远镜拍摄的。测量偏振与电磁波的组织方式有关，使科学家们对像脉冲星这样的宇宙物体如何将粒子加速到高速有了前所未有的了解。

艺术家描绘的地球轨道上的IXPE 资料来源：美国国家航空航天局

位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心的高级科学家菲尔-卡雷特说："通过IXPE，我们正在使用像船底这样的极端天体作为实验室来研究天体物理学中一些最紧迫的问题，例如在恒星爆炸后很久，粒子如何被弹射到接近光速。"

在最近的一项研究中，科学家们对他们在船底脉冲星风星云的X射线中发现的高度偏振感到惊讶。IXPE对这个天体的观测结果于12月发表在《自然》杂志上。

《自然》研究的主要作者、中国广西南宁的广西大学教授、曾在罗马的意大利国家天体物理研究所/空间天体物理学和行星学研究所（INAF/IAPS）担任博士后研究员的谢飞说："这是迄今为止在天体X射线源中测量到的最高程度的极化。

来自美国宇航局成像X射线偏振探测仪（IXPE）对船底脉冲星风星云的观测图像。颜色代表不同的X射线强度，其中最亮的区域为红色，最暗的区域为蓝色。黑线表示基于IXPE数据的磁场方向，银线表示基于澳大利亚望远镜紧凑型阵列的无线电数据的磁场方向。灰色的等值线显示了来自钱德拉数据的X射线强度。脉冲星位于最亮X射线发射的中心附近。资料来源：Xie等人，2022年（自然）。

高极化意味着电磁场组织良好；它们在特定的方向上一字排开，并且取决于它们在星云中的位置。更重要的是，IXPE探测到的X射线来自于在脉冲星风星云的磁场中旋转的高能电子，称为"同步辐射"。高度偏振的X射线意味着这些磁场也必须是组织良好的。

参与IXPE数据分析的斯坦福大学天体物理学家Roger W. Romani说："与周围有一层物质外壳的超新星残骸相比，X射线的高偏振性表明电子没有被湍流冲击加速，这在其他X射线源中似乎很重要。相反，必须有一些其他的过程参与其中，例如磁重联，这涉及到磁场线的断裂和连接。这是一种磁能被转换为粒子能量的方式。"

IXPE数据还表明，磁场在脉冲星的赤道周围排列成一个光滑的甜甜圈状结构。这种形状符合科学家的预期。

罗马INAF/IAPS的研究员Alessandro Di Marco说："这个IXPE的X射线偏振测量为船底座脉冲星风星云的谜题增加了一块缺失的部分，他为数据分析做出了贡献。通过以前所未有的分辨率进行测绘，IXPE揭示了中心区域的磁场，显示出与外部星云的无线电图像获得的结果一致。"

船底脉冲星距离地球约1000光年，直径约15英里（25公里），每秒旋转11次，比直升机旋翼还快。