№ 3

Сентябрь/2022

Russian Traveler 03/2022

В 13 000 световых годах от Земли нашли странную звезду: возможно, у нее есть твердая поверхность

Фото: Wikimedia Commons

Магнитар в представлении художника

Исследователи планируют изучить больше таких звезд в будущем.

Звезды представляют из себя огромные горячие шары плазмы, но недавно астрономы нашли очень странный объект – светило, которое, судя по всему, имеет твердую поверхность. Его интенсивное магнитное поле достаточно сильное, чтобы преодолеть высокие температуры и «заморозить» внешние слои в твердую корку.

Открытие было сделано астрономами, изучающими данные спутника Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), который измеряет поляризацию рентгеновского излучения от космических источников. Поляризация – это, по сути, направление, на которое «указывают» электромагнитные волны, и их анализ может многое рассказать об объекте и окружающей его среде.

В этом случае команда изучила данные IXPE о магнитаре, известном как 4U 0142+61, расположенном на расстоянии около 13 000 световых лет от Земли в созвездии Кассиопеи. Магнитары – это тип нейтронных звезд с чрезвычайно мощным магнитным полем, и это первый случай наблюдения такого объекта в поляризованном рентгеновском свете.

Данные выявили некоторые сюрпризы в отношении магнитара. Во-первых, ожидалось, что вокруг него будет атмосфера, и она создаст сигнал, в котором свет будет поляризован в одном определенном направлении. Однако в случае с 4U 0142+61 этого не случилось, и полученные данные свидетельствовали об отсутствии атмосферы.

Но, что еще более странно, при более высоких энергиях угол поляризации был перевернут ровно на 90 градусов по сравнению со светом при более низких энергиях. Такой сигнал можно было бы ожидать, если бы магнитар имел твердую поверхность, окруженную магнитным полем снаружи. Тогда кора нейтронной звезды состояла бы из решетки ионов, а магнитное поле удерживало бы всю эту структуру вместе.

«Это было совершенно неожиданно. Я была уверена, что у магнитара есть атмосфера. Но газ звезды достиг критической точки и затвердел так же, как вода затвердевает в лед. Это результат невероятно сильного магнитного поля звезды. Но, как и в случае с водой, температура также является важным фактором, потому что более горячий газ требует более сильного магнитного поля, чтобы стать твердым», – Сильвия Зейн, соавтор исследования.

Ученые признают, что могут быть и другие объяснения этих наблюдений, но впервые случилось так, что возможная твердая поверхность звезды является наиболее жизнеспособной гипотезой.

В будущем исследователи планируют изучить еще более горячие магнитары, чтобы выяснить, как температура и напряженность магнитного поля могут взаимодействовать, чтобы изменить поверхность звезды.