Cornell výskumník Dong Lai študoval nezvyčajnú polarizáciu röntgenových lúčov z
V roku 2022 pozoroval satelit NASA IXPEmagnetar 4U 0142 + 61, ktorý sa nachádza vo vzdialenosti asi 13 tisíc svetelných rokov od Zeme v súhvezdí Cassiopeia. Magnetar je hustý a horúci zvyšok masívnej hviezdy s magnetickým poľom 100 biliónkrát väčším ako naša planéta. Analýza údajov ukázala, že röntgenové lúče s nižšou a vyššou energiou sú polarizované odlišne a elektromagnetické polia sú navzájom orientované v pravom uhle.
Toto pozorovanie je v rozpore s predchádzajúcimi koncepciami.Vedci sa domnievali, že magnetar by mal generovať vysoko polarizované röntgenové lúče. To znamená, že pole elektromagnetického žiarenia nevibruje náhodne, ale má preferovaný smer.
Aby vysvetlil nezvyčajný efekt, astrofyzikpoužitá kvantová elektrodynamika. Táto teória, ktorá popisuje mikroskopické interakcie medzi elektrónmi a fotónmi, predpovedá, že keď röntgenové fotóny opustia tenkú atmosféru horúceho magnetizovaného plynu alebo plazmy neutrónovej hviezdy, prejdú fázou nazývanou vákuová rezonancia.
Za týchto podmienok fotóny, ktoré nemajú svoje vlastnénáboj, sa môže dočasne zmeniť na páry „virtuálnych“ elektrónov a pozitrónov, na ktoré pôsobí supersilné magnetické pole magnetaru aj vo vákuu. Tento proces sa nazýva „vákuový dvojlom“. V kombinácii s príbuzným procesom, dvojlomom plazmy, sa vytvárajú podmienky na to, aby polarita vysokoenergetického röntgenového žiarenia kolísala o 90° vzhľadom na nízkoenergetické röntgenové žiarenie.
Výskumník poznamenáva, že štúdiaRöntgenové lúče z niektorých najextrémnejších objektov vesmíru, vrátane neutrónových hviezd a čiernych dier, umožňujú vedcom skúmať správanie hmoty v podmienkach, ktoré sa nedajú replikovať v laboratóriu, a prispievajú k pochopeniu krásy a rozmanitosti vesmíru.
Čítaj viac:
Vedci prvýkrát videli, ako hviezda požiera planétu: toto nakoniec čaká Zem
Dve superzeme nachádzajúce sa na okraji obývateľnej zóny: jedna z nich má príjemnú teplotu
Vedci skúmali umierajúci mozog a povedali, čo našli
Na obálke: umelecká ilustrácia magnetaru 4U 0142+61 a jeho okolitého troskového disku. Obrázok: NASA/JPL-Caltech