Stærkeste magnetfelt i universet direkte detekteret af røntgen-rumobservatoriet

Insight-HXMT-holdet har udført omfattende observationer af den tiltagende røntgenpulsar GRO J1008-57 og har opdaget et magnetfelt på ~1 milliard Tesla på overfladen af ​​neutronstjernen. Dette er det stærkeste magnetfelt, der endeligt er detekteret i universet. Dette arbejde, offentliggjort i Astrofysisk tidsskrift , blev primært udført af forskere fra Institute of High Energy Physics (IHEP) ved det kinesiske videnskabsakademi og Eberhard Karls Universitet i Tübingen, Tyskland.

Forskere undersøgte røntgenpulsaren GRO J1008-57, som blev detekteret af Insight-HXMT under dens udbrud i august 2017. De opdagede for første gang en cyclotron resonansspredningsfunktion (CRSF) ved 90 keV ved et signifikansniveau på> 20σ. (Bemærk, at det videnskabelige samfund bekræfter en ny videnskabelig opdagelse, når dens signifikansniveau er større end 5σ.) Ifølge teoretiske beregninger, det magnetiske felt, der svarer til denne CRSF, er op til 1 milliard Tesla, som er titusinder af gange stærkere end hvad der kan genereres i jordens laboratorier.

Insight-HXMT er den første kinesiske røntgenastronomiske satellit. Det omfatter videnskabelige nyttelaster, inklusive et højenergiteleskop, et medium-energi teleskop, et lavenergiteleskop, og en rummiljømonitor. Sammenlignet med andre røntgensatellitter, Insight-HXMT har enestående fordele ved detektering af cyklotronlinjer (især ved høje energier) på grund af dens bredbånds (1-250keV) spektrale dækning, stort effektivt område ved høje energier, høj tidsopløsning, lav dødtid og ubetydelige pile-up-effekter for lyse kilder.

Neutronstjerner har de stærkeste magnetfelter i universet. Neutronstjernerøntgenbinærer er systemer, der består af en neutronstjerne og en normal stjerneledsager. Neutronstjernen ophober stof og danner en omgivende tilvækstskive. Hvis magnetfeltet er stærkt, det ophobede stof kanaliseres af magnetiske linjer til overfladen af ​​neutronstjernen, resulterer i røntgenstråling.

Som resultat, disse kilder kaldes også "pulsarer". Tidligere undersøgelser har vist, at en ejendommelig absorptionsfunktion (kendt som en "cyklotron-resonansspredningsfunktion") nogle gange kan findes i spektret af røntgenpulsarer. Forskere mener, at dette er forårsaget af overgange mellem de diskrete Landau-niveauer af elektronisk bevægelse vinkelret på magnetfeltet. En sådan spredningsfunktion fungerer som en direkte sonde til magnetfeltet nær neutronstjernens overflade.

Insight-HXMT blev foreslået af IHEP i 1993 og blev lanceret med succes i juni 2017. IHEP er ansvarlig for videnskabelig nyttelast, jordsegmenter og videnskabelig forskning, der involverer denne satellit.