Käyttämällä NASA-satelliitin, Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) tietoja, tähtitieteilijät havaitsivat tähden, jolla oli kiinteä pinta ilman ilmakehää.
Tutkimus on kansainvälinen yhteistyö, jota johti UCL tiedemiehet- raportoivat allekirjoituksen erittäin magnetisoituneen kuolleen tähden röntgenvalossa nimeltä a lumota. Ryhmä tarkasteli IXPE:n havaintoa magnetaarista 4U 0142+61. Se sijaitsee lähes 13,000 XNUMX valovuoden päässä Maasta Cassiopeian tähdistössä.
Tämä oli ensimmäinen polarisoitumiskerta Röntgenvalo magnetaarista oli havaittu.
Tutkiessaan tietoja, ryhmä havaitsi paljon pienemmän osuuden polarisoitua valoa kuin odotettiin, jos röntgensäteet kulkivat ilmakehän läpi. Ryhmä havaitsi myös, että valohiukkasten, joilla on suurempi energia, polarisaatiokulma tai "heilutus" kääntyi tasan 90 astetta verrattuna valoon, jolla on pienempi energia, kuten ennustetaan teoreettisissa malleissa tähtille, joilla on kiinteä kuori, jota ympäröivät magnetosfäärit. ovat täynnä sähkövirtoja.
Apulaiskirjailija, professori Silvia Zane (UCL Mullard Space Science Laboratory), IXPE-tiederyhmän jäsen, sanoi: "Tämä oli täysin odottamatonta. Olin varma, että siellä olisi tunnelmaa. Tähden kaasu on saavuttanut käännepisteen ja muuttunut kiinteäksi samalla tavalla kuin vesi saattaa muuttua jääksi. Tämä on seurausta tähden uskomattoman vahvuudesta magneettikenttä"
"Mutta, kuten veden kanssa, myös lämpötila on tekijä - kuumempi kaasu vaatii vahvemman magneettikentän muuttuakseen kiinteäksi."
"Seuraava askel on tarkkailla kuumemmin neutronitähdet samankaltaisella magneettikentällä tutkiakseen, kuinka lämpötilan ja magneettikentän välinen vuorovaikutus vaikuttaa magneettikentän ominaisuuksiin tähden pintaa"
Pääkirjailija Dr. Roberto Taverna Padovan yliopistosta sanoi: "Jännittävin ominaisuus, jonka voimme havaita, on polarisaatiosuunnan muutos energian vaikutuksesta, polarisaatiokulman heilahtaessa tasan 90 astetta."
"Tämä on samaa mieltä teoreettisten mallien ennustamisen kanssa ja vahvistaa, että magnetaarit ovat todellakin varustettuja erittäin voimakkaat magneettikentät"
Kvanttiteorian mukaan vahvasti magnetoitunut ympäristö saa valon polarisoitumaan kahteen suuntaan: yhdensuuntaisesti magneettikentän kanssa ja kohtisuoraan sitä vastaan. Havaitun polarisaation määrä ja suunta antavat tietoa, jota ei muuten olisi saatavilla, jättäen jäljen magneettikentän rakenteesta ja fysikaalisesta tilasta. materiaaleja neutronitähden alueella.
Suurilla energioilla magneettikenttään kohtisuoraan polarisoituneiden fotonien odotetaan hallitsevan, mikä johtaa havaittuun 90 asteen polarisaatioheilahdukseen.
Professori Roberto Turolla Padovan yliopistosta, joka on myös kunniaprofessori UCL Mullard Space Science Laboratoryssa, sanoi: "Matalilla energioilla tapahtuva polarisaatio kertoo meille, että magneettikenttä on todennäköisesti niin voimakas, että se muuttaa tähtiä ympäröivän ilmakehän kiinteäksi tai nesteeksi, ilmiö tunnetaan magneettisena kondensaationa."
"Tähden kiinteän kuoren uskotaan koostuvan ionien hilasta, jota magneettikenttä pitää yhdessä. Atomit eivät olisi pallomaisia, vaan pitkulaisia magneettikentän suuntaan."
"On edelleen keskustelun aiheena, onko magnetaarilla ja muilla neutronitähdillä ilmakehää vai ei. Uusi paperi on kuitenkin ensimmäinen havainto neutronitähdestä, jossa kiinteä kuori on luotettava selitys.
Professori Jeremy Heyl British Columbian yliopistosta (UBC) lisä-: "On myös syytä huomata, että kvanttielektrodynamiikan vaikutusten sisällyttäminen, kuten teimme teoreettisessa mallinnuksessamme, antaa IXPE-havainnon kanssa yhteensopivia tuloksia. Siitä huolimatta tutkimme myös vaihtoehtoisia malleja IXPE-tietojen selittämiseksi, joille ei vieläkään ole kunnollisia numeerisia simulaatioita."
Lehden viite:
- Roberto Taverna et ai. Polarisoidut röntgensäteet magnetaarista. tiede 3. DOI: 10.1126/science.add0080
