中性子星の表面には、私たちが知っている何よりも強い磁場があります。ただし、すべての中性子星が同じというわけではなく、これらのフィールドを測定するのは難しい場合があります。つまり、これらのフィールドがどれほど壮大なのかはわかりません。新しい測定値は、以前の記録を 60% 破ります。
Astrophysical Journal Letters は、Swift J0243.6+6124 システムで 16 億テスラの磁場を報告しています。これは、2020 年に設定された 10 億テスラの記録を超えています。イーロン マスクの途方もない夢を超えた自動車販売ではなく、この数字は、世界で最も強力な MRI 装置の磁石の強さ、または冷蔵庫の磁石の 3000 億倍の強さを選択した場合。 16 兆ガウスという音はさらに印象的です。これは、人類が実験室で自然を打ち負かした事例ではなく、それに近づいた事例でもありません。
この値を決定するために、中国高エネルギー物理学研究所の Ling-Da Kong と共著者は、Insight-HXMT 宇宙望遠鏡を使用して、システムの強力な 2017 アウトバースト中のサイクロトロン吸収線を探して、システムの X 線スペクトルを研究しました。これらの線のエネルギーが高いほど、それらを生成するために必要なフィールドが強くなります。この場合、ラインは最大 146 keV で見られました。
中性子星が強い磁場を持つことはよくあることです。いくつかは非常に強力で、マグネターという名前を獲得しています。ただし、安全な距離からこれらのフィールドを測定できるとは限りません。
スウィフト J0243.6+6124 を含む近い連星の場合、中性子星の強力な重力場 (ブラック ホール以外の宇宙で最も強い) が伴星からガスを引き寄せ、降着円盤を形成します。円盤内のプラズマは重力場と磁場の両方の影響を受け、磁力線に沿って中性子星の表面に落下し、その過程で X 線を放出します。
中性子星は自転しているため、これらの X 線は地球から見るとパルスを形成します。基礎研究と放射線治療の両方のために地球上に建設されたサイクロトロンのはるかに強力なバージョンでは、磁場内を移動する電子がこれらの X 線の一部を吸収します。磁場が強いほど、電子が吸収できる X 線のエネルギーが高くなるため、最高エネルギー吸収線は、星の表面に近い磁場の尺度を提供します。
超高輝度 X 線パルサーは他の銀河でも観測されていますが、天の川銀河で発見されたのは Swift J0243.6+6124 が初めてです。地球に比較的近いことから、天文学者は、これらの天体の明るさは極端な磁場の結果であるという仮説を検証する機会を得ました。このような強力な X 線パルサーから最初に検出された 146 keV の吸収線は、天文学者が探していた証拠を提供しました。この線を作るのに必要な 16 億テスラの磁場は、天文学者がいくつかの間接的な手法を使って推定したよりも約 10 倍強力です。
同じ測定値は、スウィフト J0243.6+6124 の磁場が単純な双極子ではなく、複雑で非対称であることを示しています。これは、他の中性子星では疑われていますが確認されていません。
物質を移動するのに数日しか続かない非常に狭い軌道にある星ではよくあることですが、これは、28 日間の軌道で伴星から物質を引き離すことに成功した Swift J0243.6+6124 の中性子星の力の証です。
