Звезды — это большие горячие шары плазмы, но теперь астрономы обнаружили очень странный шар, который, кажется, имеет твердую поверхность. Его интенсивное магнитное поле достаточно сильное, чтобы преодолеть его бешеные температуры и «заморозить» его внешние слои в твердую кору.
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 магнетара. Во-первых, ожидалось, что вокруг него будет атмосфера, и это произведет сигнал, в котором свет будет поляризован в одном определенном направлении. Однако это было не так, что указывало на отсутствие атмосферы.
Что еще более странно, при более высоких энергиях угол поляризации был перевернут ровно на 90 градусов по сравнению со светом при более низких энергиях. Это сигнал, который можно было бы ожидать, если бы магнетар имел твердую поверхность, окруженную магнитным полем снаружи. Эта кора будет состоять из решетки ионов, а магнитное поле будет удерживать все это вместе.
«Это было совершенно неожиданно», — сказала профессор Сильвия Зейн (Silvia Zane), соавтор исследования. «Я была уверена, что там будет атмосфера. Газ звезды достиг критической точки и затвердел так же, как вода может превратиться в лед. Это результат невероятно сильного магнитного поля звезды. Но, как и в случае с водой, температура также является фактором — более горячий газ потребует более сильного магнитного поля, чтобы стать твердым».
Команда признает, что могут быть и другие объяснения наблюдениям, но это первый раз, когда твердая поверхность звезды является жизнеспособной гипотезой. В будущем исследователи планируют изучить еще более горячие магнетары, чтобы выяснить, как температура и напряженность магнитного поля могут взаимодействовать, чтобы изменить поверхность звезды.
Исследование опубликовано в журнале Science.
Источник: University College London.
