Znaleziono pulsar o najsłabszym polu magnetycznym wśród badanych

Dzięki wspólnej pracy kilku obserwatoriów rentgenowskich udało się wykryć akrecję

Pulsar rentgenowski o najsłabszym znanym do tej pory polu magnetycznym.

Akrecja to opadanie materii na ciało kosmicznepod wpływem grawitacji. Towarzyszy temu uwolnienie energii grawitacyjnej. Efektywność uwalniania energii podczas akrecji na gwiazdy neutronowe jest kilkadziesiąt razy większa niż w reakcjach jądrowych.Jeśli pole magnetyczne gwiazdy neutronowej jest wystarczająco silne, jest ona w stanie skierować strumienie materii w stronę biegunów magnetycznych.

Aby zmierzyć pole magnetyczneneutronowej konieczne jest wykrycie tzw. linii absorpcyjnych cyklotronu w widmie jej promieniowania elektromagnetycznego. Są to stosunkowo wąskie cechy spektralne wynikające z oddziaływania promieniowania z elektronami poruszającymi się wzdłuż linii siły pola magnetycznego. Obserwowane energie tych nieuchwytnych cech są proporcjonalne do wielkości pola magnetycznego i są harmonijnie rozłożone. Oznacza to, że oprócz linii głównej, jej harmoniczne można zaobserwować przy energiach będących wielokrotnościami energii linii głównej.

Do tej pory znany był tylko jeden pulsar, w którego widmie wykryto więcej niż cztery linie cyklotronowe. Uważany był za najsłabszego spośród znanych. 

Ten rekord został pobity dzięki pracy zespołowejnaukowcy z Instytutu Badań Kosmicznych Rosyjskiej Akademii Nauk, Moskiewskiego Instytutu Fizyki i Technologii oraz ich koledzy z organizacji naukowych w Niemczech i Finlandii. Na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej odkryto, że strumień promieniowania wzrasta w kierunku słabo zbadanego pulsara rentgenowskiego Swift J1626.6-5156.

Analizując widmo energetyczne Swifta J1626.6-5156 ujawnił cztery harmonicznie rozłożone cechy absorpcji przy energiach wielokrotności 4,9 keV. Cechy te zinterpretowano jako podstawową linię cyklotronową i jej trzy wyższe harmoniczne, co odpowiada polu magnetycznemu na powierzchni gwiazdy neutronowej ~ 4 × 1011 Gauss.

To kilkukrotnie mniej niż typowe wartości i dziśjest najmniejszym ze wszystkich znanych pulsarów rentgenowskich. Nasze odkrycie znacząco poszerzy wiedzę na temat pól magnetycznych w gwiazdach neutronowych. Dodatkowo okazało się to bardzo „na czasie” w świetle faktu, że uruchomienie obserwatorium IXPE (NASA, ESA) planowane jest na jesień 2021 r., a cztery lata później obserwatorium eXTP (Chiny, ESA) polecieć w kosmos. 

Sergey Molkov, pierwszy autor artykułu, starszy pracownik naukowy w IKI RAS i pracownik MIPT

Czytaj więcej

Wyjaśnił, w jaki sposób wszechświat odbija się w pobliżu czarnych dziur

Masowe zatrucia i nowe wersje śmierci cywilizacji: jak zmieniła się nasza wiedza o Majach

Zmiany orbity Ziemi przyczyniły się do powstania złożonego życia na planecie