नासा उपग्रह, इमेजिंग एक्स-रे पोलारिमेट्री एक्सप्लोरर (IXPE) से डेटा का उपयोग करते हुए, खगोलविदों ने एक ऐसे तारे को देखा, जिसकी ठोस सतह थी, जिसमें कोई वायुमंडल नहीं था।
अध्ययन- सह-नेतृत्व में एक अंतर्राष्ट्रीय सहयोग UCL वैज्ञानिकों ने एक अत्यधिक चुंबकीय मृत तारे द्वारा उत्सर्जित एक्स-रे प्रकाश में एक हस्ताक्षर की सूचना दी जिसे a कहा जाता है magnetar. टीम ने IXPE के मैग्नेटर 4U 0142+61 के अवलोकन को देखा। यह पृथ्वी से लगभग 13,000 प्रकाश वर्ष दूर कैसिओपिया तारामंडल में स्थित है।
यह पहली बार ध्रुवीकरण था मैग्नेटर से एक्स-रे प्रकाश देखा गया था.
डेटा को देखते समय, टीम ने एक्स-रे के वायुमंडल से गुजरने पर अपेक्षा से बहुत कम ध्रुवीकृत प्रकाश के अनुपात की पहचान की। टीम ने यह भी पता लगाया कि उच्च ऊर्जा वाले प्रकाश कणों के लिए, ध्रुवीकरण का कोण, या "विगल", कम ऊर्जा वाले प्रकाश की तुलना में बिल्कुल 90 डिग्री तक फ़्लिप होता है, जैसा कि मैग्नेटोस्फीयर से घिरे ठोस क्रस्ट वाले सितारों के लिए सैद्धांतिक मॉडल द्वारा भविष्यवाणी की गई थी। विद्युत धाराओं से भरे हुए हैं।
IXPE विज्ञान टीम के सदस्य, सह-प्रमुख लेखक प्रोफेसर सिल्विया ज़ेन (यूसीएल मुलार्ड अंतरिक्ष विज्ञान प्रयोगशाला) ने कहा: “यह पूरी तरह से अप्रत्याशित था। मुझे यकीन था कि माहौल बनेगा. तारे की गैस चरम बिंदु पर पहुंच गई है और उसी तरह ठोस हो गई है जैसे पानी बर्फ में बदल सकता है। यह तारे के अविश्वसनीय रूप से मजबूत होने का परिणाम है चुंबकीय क्षेत्र".
"लेकिन, पानी की तरह, तापमान भी एक कारक है - एक गर्म गैस को ठोस बनने के लिए एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकता होगी।"
“अगला कदम अधिक गर्म का निरीक्षण करना है न्यूट्रॉन तारे एक समान चुंबकीय क्षेत्र के साथ, यह जांच करने के लिए कि तापमान और चुंबकीय क्षेत्र के बीच परस्पर क्रिया किस प्रकार के गुणों को प्रभावित करती है तारे की सतह".
पडोवा विश्वविद्यालय के प्रमुख लेखक डॉ. रॉबर्टो टवेर्ना ने कहा: "सबसे रोमांचक विशेषता जो हम देख सकते हैं वह ऊर्जा के साथ ध्रुवीकरण की दिशा में बदलाव है, जिसमें ध्रुवीकरण कोण बिल्कुल 90 डिग्री तक झूलता है।"
“यह सैद्धांतिक मॉडल की भविष्यवाणी से सहमत है और पुष्टि करता है कि मैग्नेटर्स वास्तव में संपन्न हैं अति-मजबूत चुंबकीय क्षेत्र".
क्वांटम सिद्धांत के अनुसार, अत्यधिक चुंबकीय वातावरण के कारण प्रकाश दो दिशाओं में ध्रुवीकृत हो जाता है: चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर और उसके लंबवत। देखे गए ध्रुवीकरण की मात्रा और दिशा ऐसी जानकारी प्रदान करती है जो अन्यथा उपलब्ध नहीं होती, जिससे चुंबकीय क्षेत्र की संरचना और भौतिक स्थिति का पता चलता है। न्यूट्रॉन स्टार के क्षेत्र में सामग्री.
उच्च ऊर्जा पर, चुंबकीय क्षेत्र के लंबवत ध्रुवीकृत फोटॉनों के हावी होने की उम्मीद है, जिसके परिणामस्वरूप 90-डिग्री ध्रुवीकरण स्विंग देखी गई है।
पाडोवा विश्वविद्यालय के प्रोफेसर रॉबर्टो टूरोला, जो यूसीएल मुलार्ड अंतरिक्ष विज्ञान प्रयोगशाला में मानद प्रोफेसर भी हैं, ने कहा: "कम ऊर्जा पर ध्रुवीकरण हमें बता रहा है कि चुंबकीय क्षेत्र इतना मजबूत है कि तारे के चारों ओर का वातावरण ठोस या तरल में बदल सकता है, एक घटना जिसे चुंबकीय संघनन के रूप में जाना जाता है।"
“माना जाता है कि तारे की ठोस परत चुंबकीय क्षेत्र द्वारा एक साथ बंधे आयनों की एक जाली से बनी होती है। परमाणु गोलाकार नहीं होंगे बल्कि चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में लम्बे होंगे।”
“यह अभी भी बहस का विषय है कि मैग्नेटर और अन्य न्यूट्रॉन सितारों में वायुमंडल है या नहीं। हालाँकि, नया पेपर न्यूट्रॉन तारे का पहला अवलोकन है जहाँ एक ठोस परत एक विश्वसनीय व्याख्या है।
ब्रिटिश कोलंबिया विश्वविद्यालय (यूबीसी) के प्रोफेसर जेरेमी हेयल जोड़ा: “यह भी ध्यान देने योग्य है कि क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स प्रभाव सहित, जैसा कि हमने अपने सैद्धांतिक मॉडलिंग में किया था, IXPE अवलोकन के साथ संगत परिणाम देता है। फिर भी, हम IXPE डेटा को समझाने के लिए वैकल्पिक मॉडल की भी जांच कर रहे हैं, जिसके लिए उचित संख्यात्मक सिमुलेशन की अभी भी कमी है।
जर्नल संदर्भ:
- रॉबर्टो टवेर्ना एट अल। मैग्नेटर से ध्रुवीकृत एक्स-रे। विज्ञान 3 नवंबर 2022. डीओआई: 10.1126/विज्ञान.add0080
