В космосе найдено место с самым сильным, на сегодняшний день, магнитным полем

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.