首次觀察到來自磁星的偏振X射線

發(fā)表于 2025-12-06 12:22:49 來源：骨軟筋酥網(wǎng)

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)》雜志上的一項研究利用美國宇航局成像X射線測偏探測器（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固體表面，沒有大氣。到自的偏武漢漢陽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)，這項研究代表了首次觀察到來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自磁星的偏振X射線光。
IXPE是到自的偏美國國家航空航天局和意大利航天局之間的一項合作，它允許科學(xué)家通過測量X射線的磁星偏振，也就是首次射線光波的振蕩方向來檢查太空中的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，它們在生命的觀察最后階段會形成超新星爆炸。與其他中子星不同，到自的偏它們有一個巨大的磁場--宇宙中最強(qiáng)大的磁場，并發(fā)出明亮的X射線，并顯示出不穩(wěn)定的活動期，在短短一秒鐘內(nèi)釋放出的能量比我們的太陽一年所釋放的能量大幾百萬倍，這被認(rèn)為是由其超強(qiáng)的磁場驅(qū)動的，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。(偏振光是指晃動都在同一方向的光--也就是說，電場只以一種方式振動。大氣層就像一個過濾器，只選擇光的一種偏振狀態(tài)）。
研究小組還發(fā)現(xiàn)，對于能量較高的光粒子來說，與能量較低的光相比，偏振角--擺動--正好翻轉(zhuǎn)了90度，這與理論模型預(yù)測的一樣，如果恒星有一個固體外殼，周圍有一個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)實驗室）說。"這完全出乎意料，之前我確信會有一個大氣層，而這顆恒星的氣體已經(jīng)達(dá)到了一個臨界點(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)磁場帶來結(jié)果。但是，與水一樣，溫度也是一個因素--更熱的氣體將需要更強(qiáng)的磁場才能變成固體。下一步工作是觀察具有類似磁場的更熱的中子星，以研究溫度和磁場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。"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90度。這與理論模型的預(yù)測一致，證實了磁星確實被賦予了超強(qiáng)的磁場。"
量子理論預(yù)測，在強(qiáng)磁化環(huán)境中傳播的光在兩個方向上被極化，即平行和垂直于磁場。觀察到的偏振的數(shù)量和方向帶有磁場結(jié)構(gòu)和中子星附近物質(zhì)的物理狀態(tài)的印記，提供了其他方式無法獲得的信息。在高能量下，與磁場垂直偏振的光子（光的粒子）預(yù)計將占主導(dǎo)地位，從而導(dǎo)致觀察到的90度偏振擺動。
來自帕多瓦大學(xué)的Roberto Turolla教授，也是UCL Mullard空間科學(xué)實驗室的名譽(yù)教授說："低能量下的極化告訴我們，磁場很可能強(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，被磁場固定在一起。原子不會是球形的，而是在磁場的方向上拉長的。
磁星和其他中子星是否有大氣層仍然是一個有爭議的話題。然而，這篇新論文是對中子星的首次觀察，其中固體外殼是一個可靠的解釋。
英屬哥倫比亞大學(xué)（UBC）的杰里米-海爾教授補(bǔ)充說："同樣值得注意的是，包括量子電動力學(xué)效應(yīng)，正如我們在理論建模中所做的那樣，得到的結(jié)果與IXPE的觀測結(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，對于這些模型仍然缺乏適當(dāng)?shù)臄?shù)字模擬。"