Дослідник з Корнельського інституту Донг Лай вивчив незвичайну поляризацію рентгенівських променів від
У 2022 році супутник НАСА IXPE спостерігав замагнетаром 4U 0142+61, розташованим на відстані близько 13 тис. світлових років від Землі у сузір'ї Кассіопеї. Магнетар - це щільний і гарячий залишок потужної зірки з магнітним полем в 100 трлн разів більше, ніж у нашої планети. Аналіз даних показав, що рентгенівські промені з нижчою та високою енергією поляризовані по-різному, а електромагнітні поля орієнтовані під прямим кутом один до одного.
Це спостереження суперечить попереднім концепціям.Дослідники вважали, що магнетар має генерувати сильно поляризоване рентгенівське випромінювання. Це означає, що електромагнітне поле випромінювання не вібрує випадковим чином, а має кращий напрямок.
Щоб пояснити незвичайний ефект, астрофізиквикористав квантову електродинаміку. Ця теорія, що описує мікроскопічні взаємодії між електронами та фотонами, передбачає, що коли рентгенівські фотони залишають тонку атмосферу гарячого намагніченого газу або плазми нейтронної зірки, вони проходять через фазу, яка називається вакуумним резонансом.
У цих умовах фотони, які не мають власногозаряду можуть тимчасово перетворюватися на пари «віртуальних» електронів і позитронів, на які впливає надсильне магнітне поле магнетара навіть у вакуумі. Цей процес називається «вакуумним двопроменезаломленням». У поєднанні з спорідненим процесом, подвійним променезаломленням плазми, створюються умови для того, щоб полярність рентгенівського високоенергетичного випромінювання коливалася на 90° по відношенню до низькоенергетичного рентгенівського випромінювання.
Дослідник зазначає, що вивченнярентгенівські промені від деяких з найбільш екстремальних об'єктів Всесвіту, включаючи нейтронні зірки і чорні дірки, дозволяють вченим досліджувати поведінку матерії в умовах, які неможливо відтворити в лабораторії, і сприяє розумінню краси та різноманітності Всесвіту.
Читати далі:
Вчені вперше побачили, як зірка пожирає планету: це, зрештою, чекає і на Землю.
Дві суперземлі знайшли на краю населеної зони: на одній із них комфортна температура
Вчені досліджували вмираючий мозок та розповіли, що виявили
На обкладинці: художня ілюстрація магнетара 4U 0142+61 і навколишнього диска з уламків. Зображення: NASA/JPL-Caltech