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