IXPE отображает поляризованные рентгеновские лучи от Кассиопеи А
Кассиопея А — это остаток звезды, взорвавшейся как сверхновая примерно 11 000 лет назад. Расположенная примерно в 11 000 световых лет от Земли, является наиболее изученным остатком близкой сверхновой.
Когда у исходной звезды закончилось топливо, она разрушилась и взорвалась как сверхновая, возможно, ненадолго став одним из самых ярких объектов на небе.
Хотя астрономы считают, что это произошло примерно в 1680 году, достоверных исторических записей, подтверждающих это, нет.
Кассиопея А была первым объектом, который наблюдал космический телескоп IXPE, после того, как он начал собирать данные.
Одна из причин, по которой был выбран остаток сверхновой, заключается в том, что ее ударные волны являются одними из самых быстрых в Млечном Пути.
Ударные волны были вызваны взрывом сверхновой, который уничтожил массивную звезду после ее коллапса. Свет от взрыва пронесся мимо Земли более трехсот лет назад.
«Без IXPE нам не хватало важной информации о таких объектах, как Кассиопея А», — говорят ученые. «Этот результат учит нас фундаментальному аспекту обломков этой взорвавшейся звезды — поведению ее магнитных полей».
Магнитные поля толкают и притягивают движущиеся заряженные частицы, такие как протоны и электроны. В экстремальных условиях, таких как взорвавшаяся звезда, они могут разогнать эти частицы почти до скорости света.
Несмотря на свои сверхвысокие скорости, частицы, подхваченные ударными волнами в Кассиопее А, не улетают от остатка сверхновой, потому что после ударов они захватываются магнитными полями.
Частицы вынуждены вращаться вокруг силовых линий магнитного поля, а электроны испускают интенсивный свет, называемый синхротронным излучением, который является поляризованным.
Изучая поляризацию этого света, ученые могут реконструировать то, что происходит внутри Кассиопеи А в очень малых масштабах — детали, которые трудно или невозможно наблюдать другими способами.
Угол поляризации говорит нам о направлении этих магнитных полей.
Если магнитные поля вблизи фронтов ударных волн сильно запутаны, хаотическая смесь излучения из областей с разными направлениями магнитного поля будет давать меньшую степень поляризации.
До IXPE астрономы предсказывали, что поляризация рентгеновских лучей будет создаваться магнитными полями, перпендикулярными магнитным полям, наблюдаемым радиотелескопами.
Вместо этого данные IXPE показывают, что магнитные поля в рентгеновских лучах имеют тенденцию быть выровненными в радиальных направлениях даже очень близко к ударным фронтам.
Рентгеновские лучи также показывают меньшую степень поляризации, чем показали радионаблюдения, что позволяет предположить, что рентгеновские лучи исходят из турбулентных областей со смесью множества различных направлений магнитного поля.
«Эти результаты IXPE были не такими, как мы ожидали, но как ученые мы любим удивляться», — сказал доктор Джакко Винк, астроном из Амстердамского университета.
«Тот факт, что меньший процент рентгеновского излучения поляризован, является очень интересным — и ранее незамеченным — свойством Кассиопеи А».
Статья о результатах исследования будет опубликована в Astrophysical Journal.