Cercetătorul de la Cornell Dong Lai a studiat polarizarea neobișnuită a razelor X din
În 2022, satelitul IXPE al NASA a observatmagnetar 4U 0142 + 61, situat la o distanță de aproximativ 13 mii de ani lumină de Pământ în constelația Cassiopeia. Un magnetar este rămășița densă și fierbinte a unei stele masive cu un câmp magnetic de 100 de trilioane de ori mai mare decât cel al planetei noastre. Analiza datelor a arătat că razele X de energie mai mică și mai mare sunt polarizate diferit, iar câmpurile electromagnetice sunt orientate în unghi drept unul față de celălalt.
Această observație contrazice conceptele anterioare.Cercetătorii au crezut că magnetarul ar trebui să genereze raze X foarte polarizate. Aceasta înseamnă că câmpul de radiație electromagnetică nu vibrează aleatoriu, ci are o direcție preferată.
Pentru a explica efectul neobișnuit, astrofizicianula folosit electrodinamica cuantică. Această teorie, care descrie interacțiunile microscopice dintre electroni și fotoni, prezice că atunci când fotonii cu raze X părăsesc atmosfera subțire a gazului sau plasmei magnetizate fierbinți a unei stele neutronice, ei trec printr-o fază numită rezonanță în vid.
În aceste condiții, fotoni care nu au proprii lorîncărcătură, se poate transforma temporar în perechi de electroni și pozitroni „virtuali”, care sunt afectați de câmpul magnetic superputernic al magnetarului chiar și în vid. Acest proces se numește „birefringență în vid”. În combinație cu un proces înrudit, birefringența plasmei, sunt create condițiile pentru ca polaritatea razelor X de înaltă energie să fluctueze cu 90° în raport cu razele X cu energie scăzută.
Cercetătorul notează că studiulRazele X de la unele dintre cele mai extreme obiecte ale Universului, inclusiv stele cu neutroni și găurile negre, permit oamenilor de știință să exploreze comportamentul materiei în condiții care nu pot fi replicate în laborator și contribuie la înțelegerea frumuseții și diversității Universului.
Citeste mai mult:
Oamenii de știință au văzut pentru prima dată cum o stea devorează planeta: asta, în cele din urmă, așteaptă Pământul
Două super-Pământuri găsite la marginea zonei locuibile: unul dintre ele are o temperatură confortabilă
Oamenii de știință au examinat creierul pe moarte și au spus ce au găsit
Pe copertă: o ilustrare artistică a magnetarului 4U 0142+61 și a discului de resturi din jur. Imagine: NASA/JPL-Caltech