NASA подтвердило 90-летнюю теорию, впервые измерив поляризацию света магнетара
Ученые NASA с помощью рентгеновского поляриметра IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) получили первое прямое свидетельство явления, которое теоретики предсказали 90 лет назад. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
В ходе наблюдений, занявших более 140 часов, исследователи изучили излучение магнетара — нейтронной звезды с экстремально сильным магнитным полем. Это первое подобное измерение поляризации рентгеновских лучей у такого объекта.
Магнетары представляют собой одни из самых магнитных объектов во Вселенной: их поля могут в сотни раз превышать магнитное поле обычных нейтронных звезд. Именно такие условия позволяют проверить фундаментальные предсказания квантовой электродинамики.
Согласно теории, в присутствии сверхсильного магнитного поля пустое пространство — вакуум — начинает вести себя как двулучепреломляющая среда. Это означает, что свет с разной поляризацией распространяется с разной скоростью, что приводит к изменению поляризации излучения.
Наблюдения IXPE показали, что рентгеновское излучение магнетара поляризовано именно так, как ожидается при учете этого эффекта. Ранее такого явления не удавалось зафиксировать напрямую, хотя оно было предсказано еще в 1930-х годах.
Полученные данные не только подтверждают давнюю теорию, но и открывают новый способ изучения экстремальных объектов Вселенной. Поляриметрия рентгеновского излучения позволяет заглянуть в области, которые невозможно увидеть иными методами.
Ученые намерены продолжить наблюдения других магнетаров и нейтронных звезд, чтобы лучше понять, как квантовые эффекты проявляются в сильнейших магнитных и гравитационных полях. Это может привести к новым открытиям в астрофизике и физике фундаментальных взаимодействий.
