Hittade en pulsar med det svagaste magnetfältet bland de studerade

Tack vare det gemensamma arbetet från flera röntgenobservatorier var det möjligt att upptäcka ackretering

Röntgenpulsar med det svagaste magnetfältet hittills känt.

Accretion är materiens fall på en kosmisk kroppunder påverkan av gravitationen. Det åtföljs av frigörandet av gravitationsenergi. Effektiviteten för energifrigöring under ansamling till neutronstjärnor är tiotals gånger större än vid kärnreaktioner. Om magnetfältet hos en neutronstjärna är tillräckligt starkt kan den rikta materiaflöden mot magnetpolerna.

För att mäta magnetfältetneutronstjärna, är det nödvändigt att detektera de så kallade cyklotronabsorptionslinjerna i spektrumet av dess elektromagnetiska strålning. Dessa är relativt smala spektrala egenskaper som härrör från strålningens interaktion med elektroner som rör sig längs magnetfältets kraftlinjer. De observerade energierna hos dessa subtila funktioner är proportionella mot magnetfältet och är harmoniskt fördelade. Detta innebär att, förutom huvudlinjen, dess övertoner kan observeras vid energier som är multiplar av huvudlinjens energi.

Hittills var bara en pulsar känd i vars spektrum mer än fyra cyklotronlinjer detekterades. Han ansågs vara den svagaste bland de kända. 

Detta rekord slogs tack vare lagarbeteforskare från rymdforskningsinstitutet vid Ryska vetenskapsakademin, Moskva institutet för fysik och teknik och deras kollegor från vetenskapliga organisationer i Tyskland och Finland. Ombord på den internationella rymdstationen upptäcktes att strålningsflödet ökar i riktning mot den dåligt studerade röntgenpulsaren Swift J1626.6-5156.

Vid analys av energispektrumet för Swift J1626.6-5156 avslöjade fyra harmoniskt fördelade absorptionsegenskaper vid energimultiplar av 4,9 keV. Dessa funktioner tolkades som den grundläggande cyklotronlinjen och dess tre högre övertoner, vilket motsvarar magnetfältet på ytan av neutronstjärnan ~ 4 × 1011 Gauss.

Detta är flera gånger lägre än typiska värden, och idagär den minsta av alla kända röntgenpulsarer. Vår upptäckt kommer att avsevärt utöka kunskapen om magnetfält i neutronstjärnor. Dessutom visade det sig vara mycket "lägligt" mot bakgrund av att uppskjutningen av IXPE-observatoriet (NASA, ESA) är planerad till hösten 2021, och fyra år senare kommer eXTP-observatoriet (Kina, ESA) gå ut i rymden. 

Sergey Molkov, första författare till artikeln, seniorforskare vid IKI RAS och fellow vid MIPT

Läs mer

Förklarade hur universum reflekteras nära svarta hål

Massförgiftning och nya versioner av civilisationens död: hur vår kunskap om mayaerna förändrades

Förändringar i jordens bana bidrog till uppkomsten av ett komplext liv på planeten