science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Sterkste magnetisch veld in heelal direct gedetecteerd door röntgenruimteobservatorium

Krediet:Pixabay/CC0 publiek domein

Het Insight-HXMT-team heeft uitgebreide waarnemingen gedaan van de aangroeiende röntgenpulsar GRO J1008-57 en heeft een magnetisch veld van ongeveer 1 miljard Tesla ontdekt op het oppervlak van de neutronenster. Dit is het sterkste magnetische veld dat definitief in het universum is gedetecteerd. Dit werk, gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift , werd voornamelijk uitgevoerd door wetenschappers van het Institute of High Energy Physics (IHEP) van de Chinese Academie van Wetenschappen en Eberhard Karls University of Tübingen, Duitsland.

Wetenschappers bestudeerden de röntgenpulsar GRO J1008-57 die werd gedetecteerd door Insight-HXMT tijdens zijn uitbarsting in augustus 2017. Ze ontdekten voor het eerst een cyclotron-resonante verstrooiingsfunctie (CRSF) bij 90 keV met een significantieniveau van> 20σ. (Merk op dat de wetenschappelijke gemeenschap een nieuwe wetenschappelijke ontdekking bevestigt wanneer het significantieniveau groter is dan 5σ.) Volgens theoretische berekeningen, het magnetische veld dat overeenkomt met deze CRSF is tot 1 miljard Tesla, die tientallen miljoenen keren sterker is dan wat kan worden gegenereerd in laboratoria op aarde.

Insight-HXMT is de eerste Chinese astronomische röntgensatelliet. Het omvat wetenschappelijke ladingen, inclusief een hoogenergetische telescoop, een telescoop met gemiddelde energie, een energiezuinige telescoop, en een ruimte-omgevingsmonitor. In vergelijking met andere röntgensatellieten, Insight-HXMT heeft uitstekende voordelen bij de detectie van cyclotronlijnen (vooral bij hoge energieën) dankzij de breedband (1-250keV) spectrale dekking, groot effectief gebied bij hoge energieën, hoge tijd resolutie, lage dode tijd en verwaarloosbare stapeleffecten voor heldere bronnen.

Neutronensterren hebben de sterkste magnetische velden in het heelal. Neutronenster X-ray dubbelsterren zijn systemen die bestaan ​​uit een neutronenster en een normale stellaire metgezel. De neutronenster trekt materie aan en vormt een omringende accretieschijf. Als het magnetische veld sterk is, de opgelopen materie wordt via magnetische lijnen naar het oppervlak van de neutronenster geleid, resulterend in röntgenstraling.

Als resultaat, deze bronnen worden ook wel 'pulsars' genoemd. Eerdere studies hebben aangetoond dat er soms een eigenaardig absorptiekenmerk (bekend als een "cyclotron resonant verstrooiingskenmerk") kan worden gevonden in het spectrum van röntgenpulsars. Wetenschappers denken dat dit wordt veroorzaakt door overgangen tussen de discrete Landau-niveaus van elektronische beweging loodrecht op het magnetische veld. Zo'n verstrooiingsfunctie werkt als een directe sonde naar het magnetische veld nabij het oppervlak van de neutronenster.

Insight-HXMT werd in 1993 voorgesteld door IHEP en werd met succes gelanceerd in juni 2017. IHEP is verantwoordelijk voor wetenschappelijke payloads, grondsegmenten en wetenschappelijk onderzoek met deze satelliet.