Pozostałość po supernowej i niezwykłe pole magnetyczne. Naukowcy zbadali, co się tam dzieje

Imaging X-ray Polarimetry Explorer jest urządzeniem badawczym powstałym przy współpracy NASA z włoską agencją kosmiczną. Trawiło do kosmosu 9 grudnia 2021 roku i od tego czasu zajmuje się pomiarem polaryzacji światła rentgenowskiego.

Cassiopeia A (lub Cas A) stała się pierwszym obiektem zaobserwowanym przez IXPE po rozpoczęciu zbierania danych naukowych. To pozostałość po eksplozji potężnej supernowej, której światło minęło naszą planetę około trzystu lat temu. Mgławica znajduje się około 11 tysięcy lat świetlnych od Ziemi, a wewnątrz niej znajduje się najprawdopodobniej gwiazda neutronowa, która przez specyfikę swojego zachowania została zidentyfikowana jako pulsar.

Cas A jest także najsilniejszym zaraz po Słońcu naturalnym źródłem radiowym. Jego częstotliwość przekracza 1 GHz. Z tego powodu obiekt cały czas cieszy się dużym zainteresowaniem naukowców. Tym razem jego obserwacje okazują się cenne dla badaczy zajmujących się polem magnetycznym wewnątrz mgławicy.

Niewidzialne pole magnetyczne wprawia w ruch naładowane cząstki takie, jak protony i elektrony. Siła, która na Ziemi powoduje, że magnes przykleja się do drzwi domowej lodówki, w kosmosie sprawia, że cząstki poruszają się niemal tak szybko, jak światło. Mimo tak dużej prędkości, cząstki te nie umykają w przestrzeń kosmiczną. Pozostają uwięzione przez pole magnetyczne, a elektrony emitują intensywne światło zwane promieniowaniem synchrotronowym, które jest spolaryzowane.

Badania tej polaryzacji mogą dać naukowcom informacje na temat tego, co zachodzi wewnątrz mgławicy Cas A w małych skalach. Na przykład kąt polaryzacji mówi wiele o kierunkach pól magnetycznych.

Wcześniejsze badania pozostałości po supernowej Cassopeia A, prowadzone za pomocą radioteleskopów dowiodły, że pola magnetyczne obejmują swoim zasięgiem niemal cały obszar mgławicy. Naukowcy dowiedli, że pole magnetyczne jest zorientowane promieniowo, niczym szprychy w kole. To powoduje, że rozciąga się ono od zewnątrz w stronę centrum mgławicy.

To nie jedyne wnioski, jakie udało się wyciągnąć z obserwacji astronomicznych. W danych zebranych za pomocą teleskopu Chandra i IXPE naukowcy widzą wiele więcej interesujących aspektów. Wzmacnia to apetyt uczonych na głębsze badania innych pozostałości po supernowych. To powinno udzielić wyczerpujących odpowiedzi na pytania o obiekty, które zasilają nasz wszechświat ciężkimi pierwiastkami.