השדה המגנטי החזק ביותר שנמדד ביקום עד כה

השדה המגנטי החזק ביותר שנמדד ביקום עד כה

ניתן למדוד את השדה המגנטי ליד פני השטח של כוכב נויטרונים רק באופן ישיר ומדויק על ידי חיפוש אחר מאפייני פיזור תהודה של ציקלוטרון (CRSFs). כיסוי האנרגיה הרחב של ה-Insight-HXMT ושטח האיסוף הגדול בטווח רנטגן קשיח אפשרו זיהוי של CRSF עם האנרגיה הגבוהה ביותר שידועה עד כה.

בשנת 2020, צוות Insight-HXMT דיווח על זיהוי קו ספיגת ציקלוטרון 90 keV מכוכב נויטרונים במערכת רנטגן בינארית GRO J1008-57, המקביל לשדה מגנטי משטח של מיליארד טסלה. תיעוד למדידה ישירה של השדה המגנטי החזק ביותר של היקום באותה עת. צוות Insight-HXMT גילה לאחרונה קו קליטת ציקלוטרון עם אנרגיה של 1 keV בכוכב הנייטרונים הבינאריים Swift J146+0243.6, המקביל לשדה מגנטי משטח של יותר מ-6124 מיליארד טסלה.

מדידה חדשה זו מתעדת את קו ספיגת הציקלוטרון הגבוה ביותר ומדידה ישירה של השדה המגנטי החזק ביותר ביקום.

מאמינים שקווי בליעת הציקלוטרון נגרמים מפיזור תהודה ולכן קליטת קרני רנטגן על ידי אלקטרונים הנעים לאורך שדות מגנטיים חזקים. ניתן להשתמש בתופעה זו כדי להעריך ישירות את עוצמת השדה המגנטי ליד פני השטח של כוכב הנייטרונים מכיוון שהאנרגיה של מבנה הקליטה מתאימה לעוצמת השדה המגנטי של פני השטח של כוכב נויטרונים.

קו קליטת הציקלוטרון של Swift J0243.6+6124, הפולסר האולטרה-זוהר הראשון של קרני הרנטגן של שביל החלב, זוהה באופן סופי על ידי Insight-HXMT באמצעות מחקרים נרחבים בפס רחב של התפרצותו. עם משמעות זיהוי של כמעט פי עשרה מסטיית התקן, קו זה הצביע על אנרגיה של עד 146 keV, אשר שווה ערך לשדה מגנטי של פני השטח של למעלה מ-1,6 מיליארד טסלה.

זהו לא רק השדה המגנטי החזק ביותר שנמדד ביקום עד כה, אלא גם הזיהוי הראשון של קו קליטת אלקטרונים ציקלוטרון במקור קרני רנטגן אולטרה-זוהר, ובכך מספק מדידה ישירה של השדה המגנטי של פני השטח של הכוכב נויטרונים.

השדות המגנטיים של פני השטח של כוכבי נויטרונים נחשבים כבעלי מבנים מורכבים, החל משדות דיפולים רחוקים מאוד מכוכב הנייטרונים ועד לשדות רב קוטביים המשפיעים רק על האזור הקרוב לכוכב הנייטרונים. עם זאת, רוב ההערכות העקיפות הקודמות של השדות המגנטיים של כוכבי נויטרונים בדקו רק את שדות הדיפול.

הפעם, המדידה הישירה של השדה המגנטי על ידי Insight-HXMT המבוססת על קו קליטת הציקלוטרון היא בערך בסדר גודל גדול מההערכה באמצעות אמצעים עקיפים. זוהי העדות הקונקרטית הראשונה לכך שמבנה השדה המגנטי של כוכב נויטרונים מורכב יותר משדה דיפול סימטרי מסורתי. הוא גם מספק את המדידה הראשונה של הרכיב הלא סימטרי של השדה המגנטי של כוכב נויטרונים.

הפניה ליומן:

  • Ling-Da Kong, Shu Zhang, et al. Insight-HXMT גילוי של CRSF באנרגיה הגבוהה ביותר של ה-Galactic Swift Ultraluminous X-ray Pulsar J0243.6+6124. פורסם ב-28 ביוני 2022. המחבר/ים. פורסם על ידי האגודה האמריקאית לאסטרונומיה. DOI: 10.3847/2041-8213/ac7711
  • הודעות קשורות

    השאר תגובה

    שְׁגִיאָה: