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| El descubrimiento por parte de Insight-HXMT de la línea fundamental de absorción del ciclotrón de electrones cerca de 146 keV para el primer púlsar galáctico ultraluminoso de rayos X Swift J 0243.6+6124. |
El campo magnético cercano a la superficie de una estrella de neutrones sólo puede medirse de forma directa y precisa mediante la búsqueda de características de dispersión de resonancia ciclotrónica (CRSF). La amplia cobertura energética y la gran área de captación de Insight-HXMT en la banda de rayos X duros permitieron detectar CRSF con la mayor energía conocida hasta la fecha.
En 2020, el equipo de Insight-HXMT informó de la detección de una línea de absorción ciclotrónica de 90 keV procedente de una estrella de neutrones en el sistema binario de rayos X GRO J1008-57, correspondiente a un campo magnético superficial de 1.000 millones de Tesla, que estableció un récord mundial de medición directa del campo magnético más intenso del universo en aquel momento. El equipo de Insight-HXMT ha descubierto recientemente una línea de absorción ciclotrónica con una energía de 146 keV en la estrella de neutrones binaria Swift J0243.6+6124, correspondiente a un campo magnético superficial de más de 1.600 millones de Tesla.
Esta nueva medición registra la línea de absorción de ciclotrones de mayor energía y la medición directa del campo magnético más intenso del universo.
Se cree que las líneas de absorción del ciclotrón se deben a la dispersión resonante y, por tanto, a la absorción de rayos X por parte de los electrones que se mueven a lo largo de los fuertes campos magnéticos. Este fenómeno puede utilizarse para evaluar directamente la fuerza del campo magnético cerca de la superficie de la estrella de neutrones, ya que la energía de la estructura de absorción coincide con la fuerza del campo magnético superficial de una estrella de neutrones.
La línea de absorción del ciclotrón de Swift J0243.6+6124, el primer púlsar de rayos X ultraluminoso de la Vía Láctea, fue identificada definitivamente por Insight-HXMT mediante estudios extensos y de banda ancha de su estallido. Con una importancia de detección de casi diez veces la desviación estándar, esta línea indicó una energía de hasta 146 keV, lo que equivale a un campo magnético superficial de más de 1.600 millones de Tesla.
No sólo se trata del campo magnético más intenso medido directamente en el universo hasta la fecha, sino también de la primera detección de una línea de absorción del ciclotrón de electrones en una fuente de rayos X ultraluminosa, lo que proporciona una medición directa del campo magnético superficial de la estrella de neutrones.
Se cree que los campos magnéticos superficiales de las estrellas de neutrones tienen estructuras complejas, que van desde campos dipolares muy alejados de la estrella de neutrones hasta campos multipolares que sólo influyen en la zona cercana a la estrella de neutrones. Sin embargo, la mayoría de las estimaciones indirectas anteriores de los campos magnéticos de las estrellas de neutrones han sondeado sólo los campos dipolares.
Esta vez, la medición directa del campo magnético realizada por Insight-HXMT basada en la línea de absorción del ciclotrón es aproximadamente un orden de magnitud mayor que la estimada utilizando medios indirectos. Se trata de la primera prueba concreta de que la estructura del campo magnético de una estrella de neutrones es más compleja que un campo dipolar simétrico tradicional. También proporciona la primera medición de la componente no simétrica del campo magnético de una estrella de neutrones.
Fuentes, créditos y referencias:
Ling-Da Kong, Shu Zhang, et al. Insight-HXMT Discovery of the Highest-energy CRSF from the First Galactic Ultraluminous X-Ray Pulsar Swift J0243.6+6124. Published 2022 June 28. The Author(s). Published by the American Astronomical Society. DOI: 10.3847/2041-8213/ac7711