Астрономы измерили самое сильное магнитное поле в космосе. Таким образом, ультра яркий пульсар имеет напряженность магнитного поля в 1,6 миллиарда тесла — это новый рекорд. Эта магнитная интенсивность была измерена с помощью тонких модуляций сильного рентгеновского излучения, излучаемого этим пульсаром. Измерения также показывают, что этот звездный остаток имеет мульти полярное магнитное поле.
Магнитные поля часто создаются движущимися электрическими зарядами. В земном ядре это приводит в действие геодинамику нашей планеты, в технических устройствах или лабораториях это придает электромагнитам - притяжение. Но их напряженность поля меркнет по сравнению с тем, что достигается генераторами космического магнитного поля: сильно ускоренные потоки частиц вокруг черных дыр или некоторых нейтронных звезд — так называемые магнетары — могут генерировать магнитные поля в миллионы тесла.
Пульсар с огромным сиянием
Теперь астрономы обнаружили нового рекордсмена среди генераторов космического магнитного поля. Это нейтронная звезда, которая извлекает большое количество материала из звезды-партнера. Этот процесс выпускает мощные рентгеновские лучи. Двойная звездная система, получившая название Swift J0243.6+6124, была обнаружена в 2017 году, когда произошел выброс струи чрезвычайной яркости и энергии. Астрономы пришли к выводу, что нейтронная звезда является ультра ярким пульсаром.
Давно предполагалось, что такие ультра яркие нейтронные звезды также должны иметь особенно сильное магнитное поле.
«Для измерения магнитного поля Swift J0243.6+6124 уже использовались различные методы. Однако это дало противоречивые результаты», — объясняют Линг-Да Конг из Китайской академии наук в Пекине и его команда.
Вот почему они снова нацелились на пульсар 2020 года с помощью нового рентгеновского телескопа China Insight-HXMT.
В диапазоне энергий 146 кило электронвольт и показало типичные признаки так называемого циклотронного резонансного рассеяния, как сообщают астрономы. Эти линии образуются, когда электроны сильно рассеиваются и ускоряются в магнитном поле небесного тела. Если они затем сталкиваются с рентгеновскими лучами, они "проглатывают" определенные части этого излучения.
Решающим фактором здесь является то, что энергия, при которой возникает эта линия поглощения, позволяет сделать выводы о напряженности магнитного поля в месте события — а в случае Swift J0243.6+6124 она огромна.
«Энергия его циклотронного резонансного рассеяния является самой высокой из когда-либо измеренных нейтронной звездой», — пишут Конг и его коллеги. Он также намного превосходит предыдущих рекордсменов.
Самое сильное магнитное поле из когда-либо измеренных
Но это означает: магнитное поле вокруг этой нейтронной звезды также должно быть чрезвычайно сильным. Основываясь на своих измерениях, астрономы пришли к выводу о напряженности поля в 1,6 миллиарда тесла.
«Это самое сильное поверхностное магнитное поле, когда-либо измеренное непосредственно с помощью циклотронного резонансного рассеяния», — объясняет команда.
Таким образом, этот сверх яркий пульсар может иметь самое сильное магнитное поле, известное на сегодняшний день в космосе.
Более тщательный анализ рентгеновских лучей, испускаемых Swift J0243.6+6124, также позволяет предположить, что у этого пульсара нет простого дипольного магнитного поля, такого как у Земли. Вместо этого его магнитное поле, по-видимому, имеет сложную многополюсную структуру.
Если это подтвердится, это также может объяснить противоречивые данные измерений магнитного поля многих таких нейтронных звезд: поскольку другие методы измерения, использовавшиеся ранее, регистрировали только дипольную составляющую магнитного поля.