【XRISM揭示中子星周围宇宙风的意外特性，挑战现有理论认知】日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）主导、美国国家航空航天局（NASA）与欧洲空间局（ESA）合作开展的X射线成像与光谱学任务（XRISM）取得重要发现。该任务观测到来自中子星GX13+1周围吸积盘的宇宙风，与超大质量黑洞系统产生的同类现象存在显著差异，这一意外结果对现有理论提出了挑战。XRISM于2023年9月7日发射，搭载了名为Resolve的X射线量热仪，能够以前所未有的能量分辨率测量单个X射线光子的能量。2024年2月25日，Resolve对中子星GX13+1进行了观测。GX13+1是一颗已燃尽的大质量恒星核心，其周围存在一个高温吸积盘，物质不断螺旋下落并撞击中子星表面，产生强烈的X射线辐射。观测前数日，GX13+1的亮度意外增强，达到甚至超过了爱丁顿极限。该极限描述了致密天体吸积物质时辐射压力与引力之间的平衡状态：当辐射输出足够强时，几乎所有下落物质都将被转化为宇宙风向外抛射。XRISM恰好记录了这一罕见过程。英国杜伦大学首席研究员Chris Done表示，该系统辐射输出从约最大值的一半跃升至更高强度，产生了比以往观测到的更稠密的宇宙风。然而，该宇宙风的速度仅为约100万千米/时，远低于预期。相比之下，接近爱丁顿极限的超大质量黑洞周围的宇宙风速度可达光速的20%至30%，即超过2亿千米/时。此外，XRISM此前观测到的超大质量黑洞在爱丁顿极限附近产生的宇宙风具有超高速、团块状结构特征，而GX13+1周围的风则呈现缓慢且平滑流动的特点。研究团队认为，这种差异可能源于吸积盘温度的不同。超大质量黑洞的吸积盘虽然更明亮，但由于尺度更大，能量分布更广，其典型辐射为紫外线；而恒星质量致密双星系统的吸积盘则主要释放X射线。由于紫外线与物质的相互作用比X射线更为有效，可能更高效地推动物质，从而形成更快的宇宙风。ESA XRISM项目科学家Matteo Guainazzi表示，首次看到数据中丰富的细节时，团队意识到这是一个改变游戏规则的结果。ESA研究员Camille Diez指出，XRISM前所未有的分辨率使科学家能够以更精细的细节研究这类天体，为ESA下一代高分辨率X射线望远镜NewAthena的发展铺平道路。