Новый рекордсмен космического магнитного поля

Магнитные поля часто создаются движущимися электрическими зарядами. В земном ядре их приводит в действие геодинамо нашей планеты, в технических устройствах или лабораториях - притяжение электромагнитов. Но рекорды бьют генераторы космического магнитного поля: сильно ускоренные потоки частиц вокруг черных дыр или определенных нейтронных звезд, магнетаров, могут генерировать магнитные поля в миллионы Тесла.

Пульсар огромной яркости

Теперь астрономы обнаружили нового рекордсмена среди генераторов космического магнитного поля. Им стала нейтронная звезда, которая извлекает большое количество материала из звезды-партнера и испускает 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. По мнению астрономов, эта нейтронная звезда является ультраярким пульсаром.

Давно предполагалось, что у таких ультраярких нейтронных звезд должно быть особо сильное магнитное поле. Из-за противоречивых результатов предыдущих определений магнитного поля Swift J0243.6+6124 команда Линг-Да Конга из Китайской академии наук приступила в 2020 г. к измерениям с помощью нового китайского рентгеновского телескопа Insight-HXMT.

Линия поглощения в рентгеновском спектре

Анализы выявили заметную линию поглощения в рентгеновском спектре излучения пульсара в диапазоне энергий 146 килоэлектронвольт. Это показало типичные признаки так называемого циклотронного резонансного рассеяния, которые образуются, когда электроны сильно рассеиваются и ускоряются в магнитном поле небесного тела. Если затем они сталкиваются с рентгеновскими лучами, то проглатывают определенные части этого излучения.

Энергия, при которой возникает эта линия поглощения, позволяет сделать выводы о напряженности магнитного поля в месте события — а в случае Swift J0243.6+6124 оно огромно и намного превосходит предыдущих рекордсменов. Следовательно, у этой нейтронной звезды тоже должно быть необычайно сильное магнитное поле.

Сильнейшее из когда-либо измеренных магнитных полей

Основываясь на своих измерениях, астрономы пришли к выводу о напряженности поля в 1,6 млрд Тесла. Это самое сильное поверхностное магнитное поле, когда-либо измеренное непосредственно с помощью циклотронного резонансного рассеяния и 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. Его магнитное поле, видимо, имеет сложную многополюсную структуру. Рентгеновские двойные системы аналогичных нейтронных звезд могут также иметь мультипольные магнитные поля.

Если это подтвердится, то сможет объяснить противоречивые данные измерений магнитного поля многочисленных нейтронных звезд: поскольку другие методы измерения, использовавшиеся ранее, регистрировали только дипольную составляющую магнитного поля, они пропускали полную напряженность магнитного поля.

Источник информации и фото: scinexx.de

Самый глубокий инфракрасный взгляд в космос

Никто никогда не заглядывал так глубоко в космос, как JWST. Космический телескоп, которому дали по имени второго руководителя НАСА название "Джеймс Уэбб", создал наиболее глубокое инфракрасное изображение дальнего космоса, как и ожидалось, значительно более детальное и четкое, чем изображения "глубокого поля", представленные космическим телескопом "Хаббл", который не специализируется на инфракрасном диапазоне.

Телескоп "Джеймс Уэбб", отправленный 25 декабря 2021 в космос, стал самым большим и мощным космическим телескопом. Благодаря 6,50-метровому главному зеркалу и четырем оптическим инструментам, оптимизированным для работы в инфракрасном диапазоне, он будет видеть дальше и четче, чем любой другой телескоп до него. Астрономы хотят заглянуть в раннюю Вселенную, когда возникали первые галактики, а также наблюдать звездные колыбели, экзопланеты и другие космические объекты в инфракрасном свете.

После сложного разворачивания и настройки зеркала и солнечного паруса в космосе, а также обширных испытаний и калибровки "Джеймс Уэбб" готов приступить к выполнению своей научной миссии. Первое изображение нового телескопа было лично представлено президентом США Байденом в Белом доме вчера вечером. Это так называемое изображение "глубокого поля" — портрет далеких галактик, созданный с помощью длинных экспозиций.

Первое глубокое поле "Джеймса Уэбба" показывает галактическое скопление под названием SMACS 0723, откуда свет идет к нам 4,6 миллиарда лет. Большая гравитация этих галактик и связанной с ними темной материи делает из этого скопления гравитационную линзу для сотен еще более отдаленных, слабо видимых фоновых галактик. Детальное изображение было сделано с помощью самого острого инфракрасного глаза телескопа: камеры NIRCam.

Скопление галактик под названием SMACS 0723 и фоновые далекие галактики

"Первое глубокое поле 'Джеймса Уэбба' — это не только первое полноцветное изображение с этого космического телескопа, но и на сегодняшний день самое четкое и глубокое изображение далекой Вселенной в инфракрасном диапазоне, — поясняет Билл Нельсон, администратор НАСА. — Это изображение охватывает область неба, эквивалентную размеру песчинки, находящейся на расстоянии вытянутой руки. Это первый крошечный кусочек огромной Вселенной".

Чтобы сделать видимыми чрезвычайно слабые галактики, телескоп нацеливался на этот участок неба 12,5 часов. Используемая для этой цели камера NIRCam, работающая в ближнем инфракрасном волновом диапазоне (от 0,5 до 0,6 мкм), всегда одновременно направлена на два соседних участка неба. Она содержит десять ртутно-кадмиево-теллуриевых детекторов, функционирующих как ПЗС в обычных цифровых камерах.

"Это лишь первый взгляд на то, на что способен Уэбб, — отмечает Макарена Гарсия Марин из Европейского космического агентства. — Несмотря на то, что это первое глубокое поле уже заставило нас задуматься, я с нетерпением жду изображений и научных данных, которые будут поступать к нам в ближайшие годы". Сегодня вечером НАСА опубликует следующую партию первых снимков космического телескопа.