Kornelio tyrinėtojas Dong Lai tyrė neįprastą rentgeno spindulių poliarizaciją iš
2022 m. NASA IXPE palydovas pastebėjomagnetaras 4U 0142 + 61, esantis maždaug 13 tūkstančių šviesmečių atstumu nuo Žemės Kasiopėjos žvaigždyne. Magnetaras yra tanki ir karšta didžiulės žvaigždės liekana, kurios magnetinis laukas yra 100 trilijonų kartų didesnis nei mūsų planetos. Duomenų analizė parodė, kad mažesnės ir didesnės energijos rentgeno spinduliai yra skirtingai poliarizuoti, o elektromagnetiniai laukai orientuoti vienas kitam stačiu kampu.
Šis pastebėjimas prieštarauja ankstesnėms sąvokoms.Tyrėjai manė, kad magnetaras turėtų generuoti labai poliarizuotus rentgeno spindulius. Tai reiškia, kad elektromagnetinės spinduliuotės laukas vibruoja ne atsitiktinai, o turi pageidaujamą kryptį.
Kad paaiškintų neįprastą efektą, astrofizikaspanaudota kvantinė elektrodinamika. Ši teorija, aprašanti mikroskopinę elektronų ir fotonų sąveiką, numato, kad kai rentgeno fotonai palieka ploną karštų įmagnetintų dujų ar neutroninės žvaigždės plazmos atmosferą, jie pereina fazę, vadinamą vakuuminiu rezonansu.
Tokiomis sąlygomis fotonai, kurie neturi savokrūvį, gali laikinai virsti „virtualių“ elektronų ir pozitronų poromis, kurias net vakuume veikia itin stiprus magnetaro magnetinis laukas. Šis procesas vadinamas „vakuuminiu dvigubu lūžiu“. Kartu su susijusiu procesu, plazmos dvigubu lūžiu, sudaromos sąlygos didelės energijos rentgeno spindulių poliškumui svyruoti 90° mažos energijos rentgeno spindulių atžvilgiu.
Mokslininkas pažymi, kad tyrimasRentgeno spinduliai iš kai kurių ekstremaliausių Visatos objektų, įskaitant neutronines žvaigždes ir juodąsias skyles, leidžia mokslininkams tyrinėti materijos elgesį tokiomis sąlygomis, kurių neįmanoma atkartoti laboratorijoje, ir padeda suprasti Visatos grožį ir įvairovę.
Skaityti daugiau:
Mokslininkai pirmą kartą pamatė, kaip žvaigždė praryja planetą: galiausiai ji laukia Žemės
Dvi superžemės, rastos gyvenamosios zonos pakraštyje: viena iš jų turi patogią temperatūrą
Mokslininkai ištyrė mirštančias smegenis ir papasakojo, ką rado
Viršelyje: meninė magnetaro 4U 0142+61 ir jį supančio nuolaužų disko iliustracija. Vaizdas: NASA/JPL-Caltech