Objev nejsilnějšího magnetického pole ve vesmíru. Kredit: IHEP.

Není tajemstvím, že nejsilnější magnetická pole mají neutronové hvězdy, respektive extrémní varianty pulzarů. Vědci věří, že magnetická pole pulzarů mají složitou strukturu, ale je každopádně těžké si něco takového jen představit. Tato magnetická pole dokážeme přímo měřit jedině pozorováním cyklotronových absorpčních čar v rentgenovém spektru záření dotyčných neutronových hvězd.

Ultrazářivý rentgenový pulsar. Kredit: NASA / JPL-Caltech.

Nedávno v tomto směru uspěl čínský vesmírný rentgenový teleskop Hard X-ray Modulation Telescope (HXMT), známý též jako Insight. V rentgenovém spektru ultrazářivého rentgenového akrečního pulzaru Swift J0243.6+6124 objevil absorpční čáru o energii 146 keV, která odpovídá magnetickému poli s nezměrnou silou 1,6 miliardy tesla. Je to nové nejsilnější známé magnetické pole ve vesmíru.

Dosavadní rekord z roku 2020, jehož držitelem byl rovněž teleskop Insight, měl přitom hodnotu zhruba 1 miliardy tesla. Zároveň jde o první detekci elektronové cyklotronové absorpční čáry ve spektru ultrazářivého rentgenového zdroje. Je tedy možné, že ani tento rekord moc dlouho nevydrží.

Systém Swift J0243.6+6124 je vlastně dvojhvězda pulzaru a jeho hvězdného partnera. Brutální gravitační síla pulzaru rve hmotu hvězdy, která teče vesmírem a vytváří zuřivě rotující akreční disk kolem pulzaru. Rozžhavené plazma akrečního disku padá podél magnetických siločar na povrch pulzaru a vytváří intenzivní rentgenové záření. Kvůli rotaci pulzaru pozorujeme toto záření v podobě rentgenových pulzů. Takovým objektům se říká rentgenové akreční pulzary (X-ray accretion pulsar).

Rentgenový teleskop HXMT/Insight. Kredit: NASA.

Odborníci se domnívají, že v případě pulzarů vznikají cyklotronové absorpční čáry kvůli absorpci rentgenového záření elektrony, které sviští podél magnetických siločar v okolí pulzaru. Energie absorpční struktury přitom odpovídá síle magnetického pole na povrchu dotyčného pulzaru. Pulzar Swift J0243.6+6124 je výjimečný v tom, že jde o ultrazářivý rentgenový pulzar. Takových jsme objevili několik, v jiných galaxiích. Astrofyzici již dříve odhadovali, že budou mít extrémní magnetická pole. Poprvé ale bylo změřeno až teď.

Literatura

Phys.org 12. 7. 2022.

Astrophysical Journal Letters 933: L3.