コーネル大学の研究者ドン・ライは、X 線の異常な偏光を研究しました。
2022年、NASAのIXPE衛星が観測マグネター 4U 0142 + 61 は、地球から約 1 万 3,000 光年の距離にあるカシオペア座にあります。マグネターは、地球の 100 兆倍の磁場を持つ巨大な星の高密度で熱い残骸です。データの分析により、低エネルギー X 線と高エネルギー X 線の偏光が異なり、電磁場が互いに直角に配向していることがわかりました。
この観察は以前の概念と矛盾します。研究者らはマグネターが高度に偏光したX線を発生させるはずだと信じていた。これは、電磁放射場がランダムに振動するのではなく、優先方向があることを意味します。
この異常な効果を説明するために、天体物理学者は、量子電気力学を使用しました。電子と光子の間の微視的な相互作用を説明するこの理論は、X 線光子が中性子星の高温磁化ガスまたはプラズマの薄い大気を離れるときに、真空共鳴と呼ばれる段階を通過すると予測します。
このような条件下では、独自の光子を持たない光子は、電荷は一時的に「仮想」電子と陽電子のペアに変わることがあり、真空中でもマグネターの超強力な磁場の影響を受けます。このプロセスは「真空複屈折」と呼ばれます。関連するプロセスであるプラズマ複屈折と組み合わせて、高エネルギー X 線の極性が低エネルギー X 線に対して 90° 変動する条件が作成されます。
研究者は、この研究が次のように述べています。中性子星やブラック ホールなど、宇宙の最も極端な天体からの X 線を利用すると、科学者は実験室では再現できない条件下での物質の挙動を調べることができ、宇宙の美しさと多様性の理解に貢献します。
続きを読む：
科学者たちは、星がどのようにして惑星を飲み込むのかを初めて観察した：これは最終的には地球を待っている
ハビタブルゾーンの端で発見された2つのスーパーアース：そのうちの1つは快適な温度を持っています
科学者たちは瀕死の脳を調べ、発見したことを語った
表紙: 4U 0142+61 マグネターとその周囲の破片ディスクの芸術的なイラスト。画像: NASA/JPL-カリフォルニア工科大学