Cornellov istraživač Dong Lai proučavao je neobičnu polarizaciju X-zraka iz
Godine 2022. promatrao je NASA-in satelit IXPEmagnetar 4U 0142 + 61, koji se nalazi na udaljenosti od oko 13 tisuća svjetlosnih godina od Zemlje u zviježđu Kasiopeje. Magnetar je gusti i vrući ostatak masivne zvijezde s magnetskim poljem 100 trilijuna puta većim od našeg planeta. Analiza podataka pokazala je da su X-zrake niže i više energije različito polarizirane, a elektromagnetska polja usmjerena pod pravim kutom jedno prema drugom.
Ovo zapažanje proturječi prethodnim konceptima.Istraživači su vjerovali da bi magnetar trebao generirati visoko polarizirane X-zrake. To znači da polje elektromagnetskog zračenja ne vibrira nasumično, već ima željeni smjer.
Kako bi objasnio neobičan učinak, astrofizičarkoristio kvantnu elektrodinamiku. Ova teorija, koja opisuje mikroskopske interakcije između elektrona i fotona, predviđa da kad fotoni X-zraka napuste tanku atmosferu vrućeg magnetiziranog plina ili plazme neutronske zvijezde, prolaze kroz fazu koja se naziva vakuumska rezonancija.
U tim uvjetima fotoni koji nemaju svojenaboja, može se privremeno pretvoriti u parove "virtualnih" elektrona i pozitrona, na koje čak i u vakuumu djeluje superjako magnetsko polje magnetara. Taj se proces naziva "vakuumska dvolomnost". U kombinaciji sa srodnim procesom, dvolomom plazme, stvaraju se uvjeti za fluktuaciju polariteta visokoenergetskih X-zraka za 90° u odnosu na niskoenergetske X-zrake.
Istraživač napominje da studijaX-zrake nekih od najekstremnijih objekata u svemiru, uključujući neutronske zvijezde i crne rupe, omogućuju znanstvenicima da istraže ponašanje materije u uvjetima koji se ne mogu replicirati u laboratoriju i doprinose razumijevanju ljepote i raznolikosti svemira.
Čitaj više:
Znanstvenici su prvi vidjeli kako zvijezda proždire planet: to na kraju čeka Zemlju
Dvije super-Zemlje pronađene na rubu nastanjive zone: jedna od njih ima ugodnu temperaturu
Znanstvenici su pregledali umirući mozak i rekli što su pronašli
Na naslovnici: umjetnička ilustracija magnetara 4U 0142+61 i njegovog okolnog diska s ostacima. Slika: NASA/JPL-Caltech