Ученые измерили самое слабое магнитное поле в рентгеновских пульсарах.
Благодаря совместной работе нескольких рентгеновских обсерваторий удалось обнаружить аккрецирующий рентгеновский пульсар с самым слабым магнитным полем из тех, что известны на сегодняшний день.
Аккреция — падение вещества на космическое тело под действием сил тяготения. Она сопровождается выделением гравитационной энергии. Эффективность выделения энергии при аккреции на нейтронные звезды в десятки раз больше, чем в ядерных реакциях. Если магнитное поле нейтронной звезды достаточно сильное, то оно способно направлять потоки вещества к магнитным полюсам.
Для того, чтобы измерить магнитное поле нейтронной звезды, нужно обнаружить так называемые циклотронные линии поглощения в спектре ее электромагнитного излучения. Это относительно узкие спектральные особенности, возникающие при взаимодействии излучения с электронами, движущимися вдоль силовых линий магнитного поля. Наблюдаемые энергии этих трудноуловимых особенностей пропорциональны величине магнитного поля и распределены гармонически. Это значит, что кроме основной линии могут наблюдаться ее гармоники на энергиях, кратных энергии основной линии.
До сегодняшнего дня был известен только один пульсар, в спектре которого было обнаружено более четырех циклотронных линий. Он считался самым слабым среди известных.
Этот рекорд был побит благодаря совместной работе ученых Института космических исследований РАН, Московского физико-технического института и их коллег из научных организаций Германии и Финляндии. На борту Международной космической станции было обнаружено, что в направлении малоизученного рентгеновского пульсара Swift J1626.6-5156 увеличивается поток излучения.
При анализе энергетического спектра Swift J1626.6-5156 были обнаружены четыре гармонически распределенные особенности в поглощении на энергиях, кратных 4.9 кэВ. Эти особенности были интерпретированы как фундаментальная циклотронная линия и три ее высшие гармоники, что соответствует величине магнитного поля на поверхности нейтронной звезды ~4×1011 Гаусс.
Это в разы меньше типичных значений, и сегодня является наименьшим среди всех известных рентгеновских пульсаров. Наше открытие позволит существенно расширить знания о магнитных полях в нейтронных звездах. Кроме того, оно оказалось очень «своевременным» в свете того обстоятельства, что на осень 2021 года запланирован запуск обсерватории IXPE (NASA, ESA), а еще через четыре года в космос отправится обсерватория eXTP (Китай, ESA).
Сергей Мольков, первый автор статьи, старший научный сотрудник ИКИ РАН и сотрудник МФТИ
Читать далее
Найдено объяснение, как Вселенная отражается возле черных дыр
Массовые отравления и новые версии гибели цивилизации: как изменились наши знания о майя
Изменения орбиты Земли способствовали возникновению сложной жизни на планете