Gökbilimciler katı bir yüzeye sahip ve atmosferi olmayan bir yıldız keşfettiler
Bir NASA uydusu olan Polarimetri Gezgini’nden (IXPE) gelen verileri kullanan gökbilimciler, atmosferi olmayan katı bir yüzeye sahip bir yıldız keşfettiler.
Çalışma – ortak liderlikle uluslararası işbirliği UCL Bilim adamları, A adlı ölü, yüksek oranda manyetize olmuş bir yıldızdan yayılan X-ışını ışığında bir imza olduğunu bildirdiler. manyetik. Ekip, IXPE’nin 4U 0142 + 61 magnetar gözlemine baktı. Cassiopeia takımyıldızında, Dünya’dan yaklaşık 13.000 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor.
İlk kez polarize oldular Bir mıknatıstan gelen röntgen ışığı gözlemlendi.
Ekip, verilere bakarken, X-ışınlarının atmosferden geçmesi durumunda beklenenden çok daha düşük bir polarize ışık oranı tespit etti. Ekip ayrıca, daha yüksek enerjili ışık parçacıkları için, kutuplaşma açısının veya “titreşim”in, sert kabukları ile çevrelenen manyetik kılıflarla çevrili teorik yıldız modellerinin öngördüğü gibi, düşük enerjilerdeki ışığa kıyasla tam olarak 90 derece döndüğünü keşfetti. elektrik akımları ile.
IXPE’deki bilim ekibinin bir üyesi olan yardımcı yazar (UCLA Uzay Bilimleri Laboratuvarı) Profesör Silvia Zahn şunları söyledi: “Bu tamamen beklenmedik bir şeydi. Bir atmosfer olacağına ikna olmuştum. Yıldız gazı geri dönülmez noktaya ulaşmış ve suyun buza dönüşmesi gibi katılaşmıştı. Bu, yıldızın inanılmaz gücünün bir sonucudur. manyetik alan. “
“Fakat suda olduğu gibi sıcaklık da bir faktördür – daha sıcak gazın katı hale gelmesi için daha güçlü bir manyetik alan gerekir.”
“Bir sonraki adım, daha yüksek bir sıcaklığı izlemektir. nötron yıldızları Benzer bir manyetik alanla, sıcaklık ve manyetik alan arasındaki etkileşimin özellikleri nasıl etkilediğini araştırmak yıldız yüzeyi. “
Padova Üniversitesi’nden baş yazar Dr Roberto Taverna şunları söyledi: “Gözlemleyebildiğimiz en heyecan verici özellik, polarizasyon açısının tam olarak 90 derece salınmasıyla, enerji ile polarizasyon yönündeki değişikliktir.”
“Bu, teorik modellerin tahmin ettiği ve magnetarların gerçekten de donatılmış olduğunu onayladığı şeyle tutarlıdır.” Ultra güçlü manyetik alanlar. “
Kuantum teorisine göre, güçlü bir şekilde manyetize edilmiş bir ortam ışığın iki yönde polarize olmasına neden olur: manyetik alana paralel ve ona dik. Gözlenen polarizasyonun miktarı ve yönü, manyetik alan yapısı ve fiziksel durumuna dair bir iz bırakarak, aksi takdirde mevcut olmayacak bilgileri sağlar. nötron yıldızı bölgesindeki malzemeler.
Daha yüksek enerjilerde, dik polarize fotonların manyetik alana hakim olması beklenir ve bu da gözlemlenen 90° polarizasyon salınımına neden olur.
Aynı zamanda UCL Mullard Uzay Bilimleri Laboratuvarı’nda Fahri Profesör olan Padova Üniversitesi’nden Profesör Roberto Torola şunları söyledi: “Düşük enerjilerdeki polarizasyon bize, manyetik alanın, yıldızın etrafındaki atmosferi katı veya sıvı hale getirmek için çok güçlü olabileceğini, manyetik yoğunlaşma olarak bilinen bir fenomen olduğunu söylüyor.”
Yıldızın katı kabuğunun, bir manyetik alanla birbirine bağlı bir iyon ağından oluştuğu düşünülmektedir. Atomlar küresel olmayacak, aksine manyetik alan yönünde gerilecekti.”
“Manyetik yıldızların ve diğer nötron yıldızlarının atmosfere sahip olup olmadığı tartışma konusu olmaya devam ediyor. Bununla birlikte, yeni kağıt, sert kabuğun güvenilir bir açıklama olduğu bir nötron yıldızının ilk gözlemidir.”
British Columbia Üniversitesi’nden (UBC) Profesör Jeremy Hill katma: “Teorik modellememizde yaptığımız gibi kuantum elektrodinamiğinin etkilerini dahil etmenin IXPE gözlemi ile tutarlı sonuçlar verdiğini de belirtmekte fayda var. Bununla birlikte, uygun sayısal simülasyonların yapıldığı IXPE verilerini açıklamak için alternatif modeller de araştırıyoruz. hala mevcut değil.”
Dergi referansı:
- Roberto Taverna et al. Bir magnetardan polarize X-ışınları. Bilimler 3 Kasım 2022. DOI: 10.1126 / bilim.add0080
