84個超軟X射線源現身鄰近星系

錢德拉X射線天文台（Chandra）的公開檔案資料裡，原來藏著一批幾乎不會出現在一般X射線巡天中的天體。由 Mustafa Muhibullah 領導的團隊重新檢視資料後，在仙女座星系 M31、風車星系 M101，以及4個橢圓星系中找出84個明亮、點狀的「超軟X射線源」（hypersoft X-ray sources，HSSs）。3

它們並非已被確認為單一種類的新天體，而是先依共同的觀測特徵歸類：X射線能量異常低。至於每一個來源究竟是什麼系統，仍有待後續觀測釐清。3

為何這84個來源能隱身多年？

一般X射線搜尋往往著重較高能量的波段；HSSs卻恰好相反，輻射主要集中在 0.3 keV以下。研究團隊的定義還包括：0.15至0.3 keV光子的數量，與0.3至1.0 keV光子的比值極高。在較常用的高能X射線影像中，它們非常微弱，甚至彷彿消失。3

這造成一個不易跨越的觀測缺口：

• 錢德拉在可偵測能量範圍的最低端，靈敏度面臨限制；
• 這類超軟光譜所預示的紫外線，容易在抵達地球前被星際間的氫與氦吸收。

換言之，它們一端落在X射線儀器較難量測的邊界，另一端的紫外線又被星際物質遮蔽。早期研究也指出，僅在0.3 keV以下發射的來源，大多未被收錄在標準錢德拉來源目錄或既有文獻清單中。6

可能是哪些系統在發光？

目前較受重視的解釋是「吸積雙星」：白矮星、中子星或黑洞等緻密天體，從伴星吸取氣體。物質向內墜落並升溫時，可能以極紫外線與超軟X射線為主，而不是許多X射線雙星常見的較高能X射線。

依錢德拉光譜推估，相關物質的溫度約為20萬至25萬°C。不過，這是由望遠鏡低能端的資料套用模型後得到的推論，並非直接量到的溫度；因此，不同類型的緻密天體，或不同的吸積狀態，都可能呈現類似的「超軟」外觀。

為何天文學家特別在意？

若其中一部分HSSs是持續從伴星累積質量的白矮星，它們可能提供尋找Ia型超新星前身系統的線索。Ia型超新星是宇宙距離測量的重要工具，但白矮星究竟經由哪些雙星演化途徑走向爆炸，至今仍是恆星天文學的關鍵問題。

此外，這些來源推測具有強烈紫外線輸出。紫外線會游離周遭星際氣體，改變氣體的化學狀態與冷卻方式；而這些過程與星系內氣體如何演化息息相關。NASA指出，這批新發現的來源可能同時牽涉Ia型超新星前身，以及星際氣體的游離問題。

哈伯望遠鏡接下來要驗證什麼？

下一步重點，是檢驗錢德拉資料所推論的紫外線強度。規劃中的哈伯太空望遠鏡觀測，將尋找或限制部分HSSs的紫外線對應天體，為超軟X射線光譜推估出的能量輸出提供獨立檢驗。

若再結合X射線亮度與變化、周邊環境，以及是否可辨識伴星等資訊，研究人員有望分辨它們較可能是白矮星、中子星還是黑洞系統。最終答案也許不是「HSSs全都屬於同一類天體」，而是多種緻密雙星系統共享了同樣罕見的低能量X射線特徵。