นักวิจัยของ Cornell Dong Lai ศึกษาโพลาไรเซชันที่ผิดปกติของรังสีเอกซ์จาก
ในปี 2022 ดาวเทียม IXPE ของ NASA ได้สังเกตการณ์magnetar 4U 0142 + 61 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 13,000 ปีแสงในกลุ่มดาวแคสสิโอเปีย แมกนีทาร์คือซากดาวมวลสูงที่หนาแน่นและร้อนซึ่งมีสนามแม่เหล็ก 100 ล้านล้านเท่าของโลกเรา การวิเคราะห์ข้อมูลแสดงให้เห็นว่ารังสีเอกซ์ที่มีพลังงานต่ำและสูงมีโพลาไรซ์ต่างกัน และสนามแม่เหล็กไฟฟ้ามีทิศทางเป็นมุมฉากซึ่งกันและกัน
ข้อสังเกตนี้ขัดแย้งกับแนวคิดก่อนหน้านี้นักวิจัยเชื่อว่าแมกนีทาร์ควรสร้างรังสีเอกซ์ที่มีโพลาไรซ์สูง ซึ่งหมายความว่าสนามรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าไม่สั่นแบบสุ่ม แต่มีทิศทางที่ต้องการ
เพื่ออธิบายผลที่ผิดปกตินักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ใช้ไฟฟ้าควอนตัม ทฤษฎีนี้ซึ่งอธิบายปฏิสัมพันธ์ในระดับจุลภาคระหว่างอิเล็กตรอนและโฟตอน คาดการณ์ว่าเมื่อโฟตอนรังสีเอกซ์หลุดออกจากชั้นบรรยากาศบางๆ ของก๊าซหรือพลาสมาที่เป็นแม่เหล็กร้อนของดาวนิวตรอน พวกมันจะผ่านช่วงที่เรียกว่าสุญญากาศเรโซแนนซ์
ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ โฟตอนที่ไม่มีเป็นของตัวเองประจุสามารถเปลี่ยนเป็นคู่ของอิเล็กตรอนและโพสิตรอน "เสมือน" ซึ่งได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กแรงยิ่งยวดของแมกนีทาร์แม้ในสุญญากาศ กระบวนการนี้เรียกว่า "สุญญากาศ ไบรีฟริงเจนซ์" เมื่อรวมกับกระบวนการที่เกี่ยวข้อง พลาสมาไบรีฟริงเจนซ์ เงื่อนไขจะถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ขั้วของรังสีเอกซ์พลังงานสูงผันผวน 90° เมื่อเทียบกับรังสีเอกซ์พลังงานต่ำ
ผู้วิจัยตั้งข้อสังเกตว่าการศึกษารังสีเอกซ์จากวัตถุที่มีความสุดโต่งที่สุดของเอกภพ รวมทั้งดาวนิวตรอนและหลุมดำ ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสำรวจพฤติกรรมของสสารภายใต้สภาวะที่ไม่สามารถจำลองแบบได้ในห้องแล็บ และมีส่วนช่วยในการทำความเข้าใจความงามและความหลากหลายของเอกภพ
อ่านเพิ่มเติม:
นักวิทยาศาสตร์เห็นเป็นครั้งแรกว่าดาวกลืนกินดาวเคราะห์อย่างไร ในที่สุดสิ่งนี้ก็กำลังรอโลกอยู่
พบซุปเปอร์เอิร์ธสองก้อนที่ขอบเขตเอื้ออาศัยได้ หนึ่งในนั้นมีอุณหภูมิกำลังสบาย
นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบสมองที่กำลังจะตายและบอกสิ่งที่พวกเขาพบ
บนหน้าปก: ภาพประกอบเชิงศิลป์ของแมกนีทาร์ 4U 0142+61 และแผ่นเศษขยะรอบๆ ภาพ: NASA/JPL-Caltech