A Cornell Intézet kutatója, Dong Lai tanulmányozta a röntgensugarak szokatlan polarizációját
2022-ben a NASA IXPE műholdja figyelte megmagnetar 4U 0142 + 61, amely körülbelül 13 ezer fényévnyi távolságra található a Földtől a Cassiopeia csillagképben. A magnetár egy hatalmas csillag sűrű és forró maradványa, amelynek mágneses tere 100 billiószorosa bolygónk mágneses mezőjének. Az adatok elemzése azt mutatta, hogy a kisebb és nagyobb energiájú röntgensugarak eltérően polarizálódnak, és az elektromágneses terek egymásra merőlegesen tájolódnak.
Ez a megfigyelés ellentmond a korábbi elképzeléseknek.A kutatók úgy vélték, hogy a magnetárnak erősen polarizált röntgensugarakat kell generálnia. Ez azt jelenti, hogy az elektromágneses sugárzási tér nem véletlenszerűen rezeg, hanem van egy preferált iránya.
A szokatlan hatás magyarázatára az asztrofizikuskvantum elektrodinamikát alkalmaztak. Ez az elmélet, amely leírja az elektronok és fotonok közötti mikroszkopikus kölcsönhatásokat, azt jósolja, hogy amikor a röntgenfotonok elhagyják a neutroncsillag forró mágnesezett gázának vagy plazmájának vékony légkörét, átmennek egy vákuumrezonanciának nevezett fázison.
Ilyen körülmények között olyan fotonok, amelyeknek nincs sajátjuktöltés, átmenetileg "virtuális" elektron- és pozitronpárokká alakulhat, amelyekre a magnetár szupererős mágneses tere vákuumban is hatással van. Ezt a folyamatot "vákuum kettős törésnek" nevezik. Egy kapcsolódó folyamattal, a plazma kettős töréssel kombinálva megteremtődnek a feltételek ahhoz, hogy a nagy energiájú röntgensugárzás polaritása 90°-kal ingadozzon az alacsony energiájú röntgensugárzáshoz képest.
A kutató megjegyzi, hogy a tanulmányAz Univerzum néhány legszélsőségesebb objektumáról, köztük a neutroncsillagokról és a fekete lyukakról származó röntgensugarak lehetővé teszik a tudósok számára, hogy olyan körülmények között tárják fel az anyag viselkedését, amelyeket laboratóriumban nem lehet megismételni, és hozzájárul az Univerzum szépségének és sokféleségének megértéséhez.
Olvass tovább:
A tudósok először látták, hogyan falja fel egy csillag a bolygót: ez végül a Földre vár
Két szuperföldet találtak a lakható zóna szélén: az egyiknek kellemes a hőmérséklete
A tudósok megvizsgálták a haldokló agyat, és elmondták, mit találtak
A borítón: művészi illusztráció a 4U 0142+61 mágnesről és a környező törmelékkorongról. Kép: NASA/JPL-Caltech