首次觀察到來(lái)自磁星的偏振X射線
作者:知識(shí) 來(lái)源:休閑 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-11-23 05:34:11 評(píng)論數(shù):
藝術(shù)家的印象圖顯示了Westerlund 1.星團(tuán)中的一顆磁星
（神秘的地球uux.cn）據(jù)cnBeta：發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究利用美國(guó)宇航局成像X射線測(cè)偏探測(cè)器（IXPE）衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，揭示了被稱為磁星的觀察高度磁化死星有一個(gè)固體表面，沒(méi)有大氣。到自的偏武漢漢陽(yáng)品茶工作室中高端喝茶聯(lián)系方式vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)由帕多瓦大學(xué)的磁星研究人員領(lǐng)導(dǎo)，這項(xiàng)研究代表了首次觀察到來(lái)自磁星的首次射線偏振X射線，這也是觀察第一次觀察到來(lái)自磁星的偏振X射線光。
IXPE是到自的偏美國(guó)國(guó)家航空航天局和意大利航天局之間的一項(xiàng)合作，它允許科學(xué)家通過(guò)測(cè)量X射線的磁星偏振，也就是首次射線光波的振蕩方向來(lái)檢查太空中的X射線。該小組研究了磁星4U 0142+61，觀察武漢漢陽(yáng)品茶工作室中高端喝茶聯(lián)系方式vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)它位于仙后座，到自的偏距地球約13000光年。磁星
磁星是首次射線中子星 - 大質(zhì)量恒星坍縮后的殘余核心，它們?cè)谏挠^察最后階段會(huì)形成超新星爆炸。與其他中子星不同，到自的偏它們有一個(gè)巨大的磁場(chǎng)--宇宙中最強(qiáng)大的磁場(chǎng)，并發(fā)出明亮的X射線，并顯示出不穩(wěn)定的活動(dòng)期，在短短一秒鐘內(nèi)釋放出的能量比我們的太陽(yáng)一年所釋放的能量大幾百萬(wàn)倍，這被認(rèn)為是由其超強(qiáng)的磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的，比標(biāo)準(zhǔn)中子星強(qiáng)100到1000倍。
研究小組發(fā)現(xiàn)，如果X射線穿過(guò)大氣層，那么偏振光的比例要比預(yù)期的低得多。(偏振光是指晃動(dòng)都在同一方向的光--也就是說(shuō)，電場(chǎng)只以一種方式振動(dòng)。大氣層就像一個(gè)過(guò)濾器，只選擇光的一種偏振狀態(tài)）。
研究小組還發(fā)現(xiàn)，對(duì)于能量較高的光粒子來(lái)說(shuō)，與能量較低的光相比，偏振角--擺動(dòng)--正好翻轉(zhuǎn)了90度，這與理論模型預(yù)測(cè)的一樣，如果恒星有一個(gè)固體外殼，周圍有一個(gè)充滿電流的外部磁層。
共同第一作者、IXPE科學(xué)小組的成員Silvia Zane教授（UCL Mullard空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)室）說(shuō)。"這完全出乎意料，之前我確信會(huì)有一個(gè)大氣層，而這顆恒星的氣體已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)臨界點(diǎn)，并以類似于水可能變成冰的方式變成了固體，這是該恒星難以置信的強(qiáng)磁場(chǎng)帶來(lái)結(jié)果。但是，與水一樣，溫度也是一個(gè)因素--更熱的氣體將需要更強(qiáng)的磁場(chǎng)才能變成固體。下一步工作是觀察具有類似磁場(chǎng)的更熱的中子星，以研究溫度和磁場(chǎng)之間的相互作用如何影響恒星表面的特性。"
主要作者、帕多瓦大學(xué)的羅伯托-塔維納博士說(shuō)。"我們能觀察到的最令人興奮的特征是偏振方向隨能量的變化，偏振角正好擺動(dòng)90度。這與理論模型的預(yù)測(cè)一致，證實(shí)了磁星確實(shí)被賦予了超強(qiáng)的磁場(chǎng)。"
量子理論預(yù)測(cè)，在強(qiáng)磁化環(huán)境中傳播的光在兩個(gè)方向上被極化，即平行和垂直于磁場(chǎng)。觀察到的偏振的數(shù)量和方向帶有磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)和中子星附近物質(zhì)的物理狀態(tài)的印記，提供了其他方式無(wú)法獲得的信息。在高能量下，與磁場(chǎng)垂直偏振的光子（光的粒子）預(yù)計(jì)將占主導(dǎo)地位，從而導(dǎo)致觀察到的90度偏振擺動(dòng)。
來(lái)自帕多瓦大學(xué)的Roberto Turolla教授，也是UCL Mullard空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的名譽(yù)教授說(shuō)："低能量下的極化告訴我們，磁場(chǎng)很可能強(qiáng)大到將恒星周圍的大氣變成固體或液體，這種現(xiàn)象被稱為磁凝結(jié)。"
該恒星的固體外殼被認(rèn)為是由離子的晶格組成的，被磁場(chǎng)固定在一起。原子不會(huì)是球形的，而是在磁場(chǎng)的方向上拉長(zhǎng)的。
磁星和其他中子星是否有大氣層仍然是一個(gè)有爭(zhēng)議的話題。然而，這篇新論文是對(duì)中子星的首次觀察，其中固體外殼是一個(gè)可靠的解釋。
英屬哥倫比亞大學(xué)（UBC）的杰里米-海爾教授補(bǔ)充說(shuō)："同樣值得注意的是，包括量子電動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，正如我們?cè)诶碚摻Ｖ兴龅哪菢樱玫降慕Y(jié)果與IXPE的觀測(cè)結(jié)果相一致。盡管如此，我們也在研究解釋IXPE數(shù)據(jù)的替代模型，對(duì)于這些模型仍然缺乏適當(dāng)?shù)臄?shù)字模擬。"