Ο ερευνητής του Cornell Dong Lai μελέτησε την ασυνήθιστη πόλωση των ακτίνων Χ από
Το 2022, ο δορυφόρος IXPE της NASA παρατήρησεmagnetar 4U 0142 + 61, που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 13 χιλιάδων ετών φωτός από τη Γη στον αστερισμό της Κασσιόπης. Ένα μαγνητάρι είναι το πυκνό και καυτό υπόλειμμα ενός τεράστιου άστρου με μαγνητικό πεδίο 100 τρισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερο από αυτό του πλανήτη μας. Η ανάλυση των δεδομένων έδειξε ότι οι ακτίνες Χ χαμηλότερης και υψηλότερης ενέργειας πολώνονται διαφορετικά και τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία είναι προσανατολισμένα σε ορθή γωνία μεταξύ τους.
Αυτή η παρατήρηση έρχεται σε αντίθεση με προηγούμενες έννοιες.Οι ερευνητές πίστευαν ότι το magnetar θα πρέπει να παράγει εξαιρετικά πολωμένες ακτίνες Χ. Αυτό σημαίνει ότι το πεδίο ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας δεν δονείται τυχαία, αλλά έχει μια προτιμώμενη κατεύθυνση.
Για να εξηγήσει το ασυνήθιστο αποτέλεσμα, ο αστροφυσικόςχρησιμοποίησε την κβαντική ηλεκτροδυναμική. Αυτή η θεωρία, η οποία περιγράφει τις μικροσκοπικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ ηλεκτρονίων και φωτονίων, προβλέπει ότι όταν τα φωτόνια ακτίνων Χ εγκαταλείπουν τη λεπτή ατμόσφαιρα του θερμού μαγνητισμένου αερίου ή του πλάσματος ενός αστέρα νετρονίων, περνούν από μια φάση που ονομάζεται συντονισμός κενού.
Κάτω από αυτές τις συνθήκες, φωτόνια που δεν έχουν δικά τουςφορτίο, μπορεί προσωρινά να μετατραπεί σε ζεύγη «εικονικών» ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων, τα οποία επηρεάζονται από το υπερισχυρό μαγνητικό πεδίο του magnetar ακόμη και στο κενό. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται "διθλαση κενού". Σε συνδυασμό με μια σχετική διαδικασία, τη διπλή διάθλαση πλάσματος, δημιουργούνται οι συνθήκες ώστε η πολικότητα των ακτίνων Χ υψηλής ενέργειας να κυμαίνεται κατά 90° σε σχέση με τις ακτίνες Χ χαμηλής ενέργειας.
Ο ερευνητής σημειώνει ότι η μελέτηΟι ακτίνες Χ από μερικά από τα πιο ακραία αντικείμενα του Σύμπαντος, συμπεριλαμβανομένων των αστέρων νετρονίων και των μαύρων τρυπών, επιτρέπουν στους επιστήμονες να εξερευνήσουν τη συμπεριφορά της ύλης υπό συνθήκες που δεν μπορούν να αναπαραχθούν στο εργαστήριο και συμβάλλει στην κατανόηση της ομορφιάς και της ποικιλομορφίας του Σύμπαντος.
Διαβάστε περισσότερα:
Οι επιστήμονες είδαν για πρώτη φορά πώς ένα αστέρι καταβροχθίζει τον πλανήτη: αυτό, στο τέλος, περιμένει τη Γη
Δύο υπερ-Γαίες βρέθηκαν στην άκρη της κατοικήσιμης ζώνης: η μία από αυτές έχει μια άνετη θερμοκρασία
Οι επιστήμονες εξέτασαν τον ετοιμοθάνατο εγκέφαλο και είπαν τι βρήκαν
Στο εξώφυλλο: μια καλλιτεχνική απεικόνιση του μαγνητάριου 4U 0142+61 και του περιβάλλοντος δίσκου απορριμμάτων. Εικόνα: NASA/JPL-Caltech