Нейтронные звезды обладают самыми сильными магнитными полями во Вселенной, и единственный способ прямого измерения их поверхностного магнитного поля - наблюдение циклотронных линий поглощения в их рентгеновских энергетических спектрах. Команда Insight-HXMT недавно обнаружила линию циклотронного поглощения с энергией 146 кэВ в рентгеновском спектре нейтронной звезды Swift J0243.6+6124, что соответствует поверхностному магнитному полю более 1,6 миллиарда Тесла. После прямого измерения самого сильного магнитного поля во Вселенной на уровне около 1 миллиарда Тесла в 2020 году будут побиты мировые рекорды по самой высокоэнергетической линии циклотронного поглощения и прямому измерению самого сильного магнитного поля во Вселенной.
Многочисленные наблюдения показали, что в спектрах рентгеновского излучения объектов этого типа имеются структуры поглощения, а именно циклотронные линии поглощения, которые, как считается, вызваны резонансным рассеянием и, следовательно, поглощением рентгеновских лучей электронами, движущимися вдоль сильных магнитных полей. Энергия структуры поглощения соответствует силе поверхностного магнитного поля нейтронной звезды, поэтому это явление можно использовать для прямого измерения силы магнитного поля вблизи поверхности нейтронной звезды.
Insight-HXMT провел детальные и широкополосные наблюдения вспышки Swift J0243.6+6124, первого сверхсветового рентгеновского пульсара Млечного Пути, и однозначно обнаружил его циклотронную линию поглощения. Эта линия обнаружила энергию до 146 кэВ (со значимостью обнаружения примерно в 10 раз больше стандартного отклонения), что соответствует поверхностному магнитному полю более 1,6 млрд Тесла. Это не только самое сильное магнитное поле, непосредственно измеренное во Вселенной на сегодняшний день, но и первое обнаружение линии электронного циклотронного поглощения в сверхсветящемся рентгеновском источнике, что обеспечивает прямое измерение поверхностного магнитного поля нейтронной звезды.
Считается, что поверхностные магнитные поля нейтронных звезд имеют сложную структуру: от дипольных полей, расположенных очень далеко от нейтронной звезды, до мультипольных полей, влияющих только на область вблизи нейтронной звезды. Однако большинство предыдущих косвенных оценок магнитных полей нейтронных звезд исследовали только дипольные поля.
На этот раз прямое измерение магнитного поля Insight-HXMT на основе линии циклотронного поглощения оказалось на порядок больше, чем оценка косвенными методами. Это служит первым конкретным доказательством того, что структура магнитного поля нейтронной звезды сложнее, чем традиционное симметричное дипольное поле, а также обеспечивает первое измерение несимметричной составляющей магнитного поля нейтронной звезды.
Insight-HXMT - первый китайский спутник рентгеновской астрономии. Он включает в себя научную полезную нагрузку: высокоэнергетический телескоп, среднеэнергетический телескоп, низкоэнергетический телескоп и монитор космической среды. Insight-HXMT имеет преимущества перед другими рентгеновскими спутниками в плане широкополосного (1-250 кэВ) спектрального покрытия, большой эффективной площади при высоких энергиях, высокого временного разрешения, малого мертвого времени и отсутствия эффекта нагромождения для ярких источников, что открывает новое окно для наблюдения черных дыр, нейтронных звезд с быстрыми переходами в жестком рентгеновском диапазоне и изучения энергетического спектра.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220713172057
Обозрение "Terra & Comp".
