Sciencemag.cz
Doporučujeme
Rentgenová signatura magnetaru naznačuje, že tento typ neutronových hvězd má pevný povrch a žádnou atmosféru. Nová studie je založena na datech získaných družicí IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) vypuštěné v prosinci 2021.
Vědci z University College London a dalších institucí analyzovali data z magnetaru 4U 0142+61, který se nachází v souhvězdí Kassiopeia asi 13 000 světelných let od Země. Na rozdíl od ostatních neutronových hvězd mají magnetary obrovské magnetické pole – vůbec nejsilnější, jaká jsme ve vesmíru dosud detekovali. Vyzařují jasné rentgenové záření a vykazují nepravidelná období aktivity s emisemi záblesků a vzplanutí, které mohou během jediné sekundy uvolnit milionkrát větší množství energie než naše Slunce za jeden rok.
Výzkumný tým v těchto erupcích zjistil mnohem menší podíl polarizovaného světla, než by se dalo očekávat, kdyby rentgenové záření procházelo atmosférou. (Atmosféra zde působí jako filtr, který vybírá pouze jeden stav polarizace světla.)
Tým také zjistil, že u fotonů s vyššími energiemi se úhel polarizace (wiggle) převrátil přesně o 90 stupňů ve srovnání se světlem o nižších energiích, což podle teoretických modelů odpovídá tomu, že hvězda má pevnou kůru obklopenou vnější magnetosférou naplněnou elektrickými proudy. Vědci očekávali, že v rentgenovém signálu objeví signatury po atmosféře, nicméně magnetická pole jsou údajně tak silná, že způsobila i přeměnu příslušného plynu (jev se označuje jako magnetická kondenzace). Předpokládá se tedy, že pevná kůra hvězdy je tvořena mřížkou iontů, kterou drží pohromadě magnetické pole. Atomy zde nemají kulovitý tvar, ale jsou protáhlé ve směru magnetického pole.
„Kvantová teorie předpovídá, že světlo šířící se v silně zmagnetizovaném prostředí je polarizováno ve dvou směrech, rovnoběžně a kolmo na magnetické pole. Velikost a směr pozorované polarizace nesou otisk struktury magnetického pole a fyzikálního stavu hmoty v okolí neutronové hvězdy, což poskytuje jinak nedostupné informace. Při vysokých energiích se očekává převaha fotonů polarizovaných kolmo k magnetickému poli, což vede k pozorovanému 90stupňovému výkyvu polarizace,“ uvádí tisková zpráva UCL.
Science, DOI: 10.1126/science.add0080
Zdroj: University College London
