Evrendeki En Güçlü Manyetik Alan İçin Yeni Bir Rekor

Nötron yıldızlarının yüzeyleri, bildiğimiz her şeyden daha güçlü manyetik alanlara sahiptir. Ancak tüm nötron yıldızları aynı değildir ve bu alanları ölçmek zor olabilir, bu da bu alanların ne kadar destansı olabileceğini bilmediğimiz anlamına gelir. Yeni bir ölçüm, önceki rekoru yüzde altmış oranında kırıyor.

Astrophysical Journal Letters, Swift J0243.6+6124 sisteminde 1,6 milyar Tesla'lık bir manyetik alanın 2020'de belirlenen 1 milyar Tesla'lık rekoru aştığını bildiriyor. Bu rakam, Elon Musk'ın en çılgın hayallerinin ötesindeki araba satışlarından ziyade, dünyanın en güçlü MRI makinesindeki mıknatısın yaklaşık 150 milyon katını veya tercih ettiğiniz birim buysa, bir buzdolabı mıknatısının 300 milyar katını temsil ediyor. 16 trilyon Gauss olarak kulağa daha da etkileyici geliyor. Bu, insanlığın laboratuvarda doğayı yendiği, hatta yakınlaştığı bir durum bile değil.

Bu değeri belirlemek için, Çin Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü'nden Ling-Da Kong ve ortak yazarlar, Insight-HXMT uzay teleskopunu kullanarak, sistemin X-ışını spektrumunu inceleyerek sistemin güçlü 2017 patlaması sırasında siklotron absorpsiyon çizgilerini aradı. Bu çizgilerin enerjisi ne kadar yüksek olursa, onları üretmek için gereken alan o kadar güçlü olur. Bu durumda hatlar 146 keV'e kadar görüldü.

Nötron yıldızlarının güçlü manyetik alanlara sahip olması yaygındır. Birkaçı o kadar güçlüdür ki magnetar adını almıştır. Ancak, bu alanları mesafemizden ölçmek her zaman mümkün değildir.

Swift J0243.6+6124 de dahil olmak üzere yakın ikili sistemler söz konusu olduğunda, nötron yıldızının güçlü yerçekimi alanı (kara delikler dışında evrendeki en güçlü alan) yoldaş yıldızından gaz çekerek bir toplanma diski oluşturur. Diskteki plazma hem yerçekimi hem de manyetik alanlardan etkilenir ve nötron yıldızının yüzeyine manyetik alan çizgileri boyunca düşer ve bu sırada X-ışınları bırakır.

Nötron yıldızları döndüğü için, bu X-ışınları Dünya'dan görüldüğü gibi atışlar oluşturur. Manyetik alanda hareket eden elektronlar, hem temel araştırma hem de radyoterapi için Dünya'da inşa edilen siklotronların çok daha güçlü bir versiyonunda, bu X-ışınlarının bir kısmını emer. Manyetik alan ne kadar güçlü olursa, elektronların emebileceği X-ışınları o kadar yüksek enerjilidir, bu nedenle en yüksek enerji absorpsiyon çizgisi, yıldızın yüzeyine yakın alanın bir ölçüsünü sağlar.

Diğer galaksilerde ultra parlak X-ışını pulsarları gözlemlendi, ancak Swift J0243.6+6124 Samanyolu'nda bulunan ilk pulsar. Dünya'ya görece yakınlığı, gökbilimcilere, bu cisimlerin parlaklığının aşırı manyetik alanların bir sonucu olduğu hipotezini test etme şansı verdi. Bu kadar güçlü bir X-ışını pulsarından ilk tespit edilen 146 keV absorpsiyon çizgisi, gökbilimcilerin aradığı kanıtı sağladı. Hattı oluşturmak için gereken 1,6 milyar Tesla alanı, gökbilimcilerin birkaç dolaylı teknik kullanarak tahmin ettiğinden yaklaşık on kat daha güçlü.

Aynı ölçümler, Swift J0243.6+6124'ün manyetik alanının, basit bir dipolden ziyade, karmaşık olduğunu ve simetrik olmadığını gösteriyor; bu, diğer nötron yıldızları için şüphelenilen ancak doğrulanmamış bir şey.

Çok dar yörüngelerdeki yıldızların madde aktarmasının yalnızca birkaç gün sürmesi yaygındır, ancak bu, 28 günlük bir yörüngede yoldaşından madde çekmeyi başaran Swift J0243.6+6124'teki nötron yıldızının gücünün bir kanıtıdır.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.