Используя прибор NASA Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), астрономам удалось измерить и картировать поляризованное рентгеновское излучение останков взорвавшейся звезды Кассиопея А. Новое исследование поможет ученым лучше понять эволюцию сверхновых звезд. Об этом говорится в пресс-релизе NASA, опубликованном во вторник.

Cas A по данным IXPE. X-ray: Chandra: NASA/CXC/SAO, IXPE: NASA/MSFC/J. Vink et al.

Измерение поляризации рентгеновского излучения

IXPE — это совместная работа NASA и Итальянского космического агентства, запущенная 9 декабря прошлого года. Это первый спутник, который может измерять поляризацию рентгеновского излучения с таким уровнем чувствительности и четкости.

"Все формы света — от радиоволн до гамма-лучей — могут быть поляризованы. В отличие от поляризационных солнцезащитных очков, которые мы используем, чтобы уменьшить блики солнечного света, отражающегося от мокрой дороги или лобового стекла, детекторы IXPE отображают следы входящего рентгеновского излучения. Ученые могут использовать такие следы для изучения поляризации, которая может рассказать о том, через что прошли рентгеновские лучи", — объясняют эксперты NASA в своем релизе

Кассиопея А - ярчайший на небе радиоисточник, остаток сверхновой в созвездии Кассиопея. Его ударные волны - одни из самых быстрых нашей галактике Млечный Путь. Именно по этой причине миссия IXPE выбрала его в качестве первого объекта для изучения 

"Без миссии IXPE мы упускали крайне важную информацию о таких объектах, Кассиопея А", - рассказывает Пэт Слейн из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института, руководитель IXPE по исследованию остатков сверхновых звезд. "Полученные результаты позволят лучше понять фундаментальный аспект обломков этой погибшей звезды - динамику ее магнитных полей". 

На этой диаграмме объединены данные, полученные с помощью рентгеновского поляриметрического зонда NASA Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), рентгеновское изображение с Chandra (синее) и снимок остатка сверхновой Кассиопея А (Cas A), полученный с помощью Hubble (золотой) в оптическом свете. X-ray: Chandra: NASA/CXC/SAO, IXPE: NASA/MSFC/J. Vink et al.  

Благодаря анализу поляризации света Cas A, ученые смогут смоделировать процессы, протекающие внутри сверхновой. Однако еще до создания IXPE ученые утверждали, что рентгеновская поляризация будет создаваться магнитными полями, которые перпендикулярны магнитным полям, наблюдаемым радиотелескопами. Но они ошибались.

Неожиданный сюрприз 

Как показал анализ данных IXPE, магнитные поля в рентгеновском излучении имеют тенденцию выравниваться в радиальных направлениях причём очень близко к фронтам ударных волн. 

"Эти результаты IXPE не совпали с нашими прогнозами, но как ученые мы любим удивляться", - рассказывает д-р Якко Винк из University of Amsterdam и ведущий автор статьи, описывающей результаты IXPE по Cas A. "Тот факт, что меньшая часть рентгеновских лучей поляризована, является весьма интересной - и ранее не обнаруженной - особенностью Cas A". 

Теперь астрономы планируют использовать IXPE для изучения других небесных объектов и рассчитывают получить подобные результаты.

"В этом исследовании представлены все новинки, которые IXPE привносит в астрофизику", — рассказывает доктор Риккардо Ферраццоли из Итальянского национального института астрофизики/Института космической астрофизики и планетологии в Риме. "Мы не только впервые получили информацию о свойствах рентгеновской поляризации этих источников, но и узнали, как они меняются в различных районах сверхновых. Являясь первой мишенью кампании IXPE, Cas A предоставила астрофизическую лабораторию для проверки всех методов и инструментов анализа, которые команда разработала в последние годы".

Источники: NASA, Journal Interesting Engineering
1. (https://www.nasa.gov/mission_pages/ixpe/news/nasa-s-ixpe-helps-unlock-the-secrets-of-famous-exploded-star.html)
2. (https://interestingengineering.com/science/scientists-use-new-nasa-tool-to-map-the-remains-of-an-exploded-star)