Objev základní elektronové cyklotronové absorpční čáry v blízkosti 146 keV, u ultrasvítivého rentgenového pulsaru Swift J 0243.6+6124. Kredit: IHEP

Nejsilnější známé magnetické pole ve vesmíru má intenzitu 1,6 miliard Tesla

Tým astronomů využívající čínský rentgenový dalekohled Insight-HXMT provedl přímé měření nejsilnějšího magnetického pole ve známém vesmíru. Toto pole má magnetar, který aktuálně trhá a pohlcuje druhou hvězdu z příslušného páru.
Magnetary představují speciální typ neutronových hvězd. Kde se berou jejich obří magnetická pole, to vlastně přesně nevíme. Jedna z teorií zní, že za to mohou elektricky nabité částice – zbytky protonů a neutronů, které se nepřeměnily na neutrony (této „zbytkové hmoty“ je relativně více v povrchových vrstvách hvězdy). Možné je i to, že s velkým magnetickým polem začínají po fázi supernovy všechny neutronové hvězdy, u běžných ale zase v důsledku dalších procesů rychle zmizí. V případě magnetaru se nicméně toto pole stihne nějakým způsobem „uzamknout“.
Velikost magnetického pole magnetarů dokážou astronomové většinou zjišťovat pouze nepřímo, nyní však měli podle všeho štěstí. Vědci v Čínské akademie věd a Univerzity v Tübingenu využili observatoř/družici Insight-HXMT ke studiu J0243.6+6124, což je extrémně malý pulsar (poznámka: magnetary jsou podkategorií pulsarů). Objekt J0243.6+6124 je součástí dvojhvězdy, jeho společník se k němu ale příliš přiblížil. Extrémní gravitace neutronové hvězdy druhou hvězdu právě trhá a z materiálu vzniká kolem pulsaru tenký akreční disk.
Plazma v akrečním disku padá podél magnetických čar k povrchu neutronové hvězdy, kde se uvolňuje silné rentgenové záření. Spolu s rotací neutronové hvězdy vede toto vyzařování k periodickým rentgenovým pulzům, proto se pro tyto objekty někdy označují jako rentgenové akreční pulsary.
Ve spektru těchto rentgenových paprsků astronomové objevili absorpční čáru způsobenou elektrony, které rentgenové záření pohlcují (poznámka: průvodní tisková zpráva k článku doslova uvádí, že se sledovaly „cyklotronové absorpční čáry v jejich rentgenových energetických spektrech“). Tyto čáry jsou pravděpodobně způsobeny rezonančním rozptylem, tedy absorpcí rentgenového záření elektrony pohybujícími se podél silných magnetických polí. Energie absorpční struktury odpovídá intenzitě povrchového magnetického pole neutronové hvězdy, proto lze tento jev využít k přímému měření intenzity magnetického pole v blízkosti povrchu magnetaru.
Z čáry o energii 146 keV se dalo odhadnout, že magnetické pole J0243.6+6124 dosahuje intenzitu více než 1,6 miliardy Tesla, což je asi 10 na 15krát (milionmiliardkrát) více, než má Země. Předcházející rekordní hodnota byla asi 1 miliarda T, zjištěná u neutronové hvězdy v binárním systému GRO J1008-57 a neutronové hvězdy v systému 1A 0535+262. Také tyto výsledky byly (v posledních dvou letech) získány díky družici Insight-HXMT.
Předpokládá se, že povrchová magnetická pole neutronových hvězd mají složitou strukturu, od dipólových polí velmi daleko od neutronové hvězdy až po multipólová pole ovlivňující pouze oblast v blízkosti hvězdy. Většina dřívějších nepřímých odhadů magnetických polí neutronových hvězd zkoumala pouze dipólová pole. Nový výzkum by měl přinést také první konkrétní důkaz, že struktura magnetického pole neutronové hvězdy je složitější než tradiční symetrické dipólové pole, a rovněž poskytuje první měření nesymetrické složky magnetického pole magnetaru.

Ling-Da Kong et al, Insight-HXMT Discovery of the Highest-energy CRSF from the First Galactic Ultraluminous X-Ray Pulsar Swift J0243.6+6124, The Astrophysical Journal Letters (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/ac7711
Zdroj: Chinese Academy of Sciences / UniverseToday (Paul M. Sutter) a další

Sedm objevů Ameriky

Asi každý dnes ví, že před Kolumbem objevili Ameriku Vikingové. Co se tedy myslí celkem …

3 comments

  1. Aleš Bezrouk

    Dobrý den. Není náhodou magnetické pole Země několik desítek mikro Tesla?? Pak je pole pulsaru 10 – 100 bilionkrát silnější, ne?

    Díky za článek!

    Aleš

  2. Elektrické síly nabitých částic přesahují jejich síly gravitační o 40 (?) řádů.
    Přesto jsou stále astronomy ignorovány. Tudy někudy se bude možná ubírat vysvětlení červeného posuvu a zrychlování vzdálených zářičů. A bude po Velkém třesku 🙂 Snad toho dožiju 🙂
    Elektrická pole by taky měla mít temnou hmotnost 🙂
    Proud protonů ze Slunce mi nepřipadá tak nevinný. Působí na velké vzálenosti jako náboj na velmi vzdálené náboje.

  3. Pavel Houser

    vypadl milion :-(, 10 na 15 dle originalu, snad takto ok? pardon…

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close