В космосе найдено место с самым сильным, на сегодняшний день, магнитным полем - «Наука и технологии»

Группа ученых из Института физики высоких энергий (IHEP) китайской Академии наук, при участии их коллег из Германии, провела ряд наблюдений за пульсаром GRO J1008-57 и обнаружила, что сила магнитного поля в районе поверхности этой нейтронной звезды составляет порядка одного миллиарда Тесла. Это самое сильное магнитное поле, когда-либо обнаруженное людьми в глубинах Вселенной, его сила в десять миллионов раз больше силы самого мощного поля, созданного в наземных лабораториях.

Пульсар GRO J1008-57 был обнаружен китайской рентгеновской космической обсерваторией Insight-HXMT в августе 2017 года, когда он сгенерировал чрезвычайно яркую вспышку. Дальнейшее изучение этого космического объекта позволило установить, что явление циклотронно-резонансного рассеивания (cyclotron resonant scattering feature, CRSF) имеет уровень в 90 кэВ, с достоверностью данных, превышающей 20 сигма. Напомним, что в научном мире для того, чтобы какое-нибудь открытие можно было считать подтвержденным открытием, уровень его достоверности должен быть равен или превышать 5 сигма. Дальнейшие теоретические вычисления показали, что явление CRSF такого уровня может возникать только при наличии магнитного поля, силой не менее 1 миллиарда Тесла.

Отметим, что уже давно известно, что самыми сильными магнитными полями во Вселенной обладают нейтронные звезды. Рентгеновские пульсары получаются из двойных систем, в которых неподалеку от нейтронной звезды находится обычная звезда. Эта нейтронная звезда аккумулирует материю обычной звезды, окружая себя аккреционным диском, и если магнитное поле нейтронной звезды достаточно сильно, то материя диска выравнивается вдоль линий магнитного поля и направляется к поверхности, что приводит к излучению мощных потоков рентгена.

Если смотреть на это все упрощенно, то из-за вращения нейтронной звезды потоки рентгена имеют пульсирующий характер и эти звезды называют пульсарами. Предыдущие исследования таких пульсаров показали, что энергетика явления CRSF в некоторых случаях может находиться в рентгеновской области электромагнитного спектра, что, по мнению ученых, вызвано переходами между дискретными уровнями Ландау при движении электронов в направлении, перпендикулярному линиям магнитного поля. И эта особенность позволяет ученым проводить практически прямые исследования магнитных полей в районе поверхности нейтронных звезд.

Напомним нашим читателям, что Insight-HXMT является первой китайской космической рентгеновской обсерваторией, в ее состав входит отдельный телескоп, перекрывающий высокоэнергетическую область, среднеэнергетический телескоп, низкоэнергетический телескоп и монитор космического пространства. По сравнению с другими рентгеновскими обсерваториями, Insight-HXMT имеет преимущества в определении циклотронных линий в области высоких энергий из-за его достаточно широкой полосы чувствительности (1-250 кэВ), высокой разрешающей способности и других выдающихся характеристик.

Идея создания и запуска обсерватории Insight-HXMT была впервые предложена в 1993 году, и готовый космический аппарат был успешно запущен в 2017 году. Его оборудование, оборудование служб наземной поддержки и службы, проводящие научные исследования, находятся в ведении института IHEP.