磁場太強「凍結」表面，發現磁星可能擁有固體外殼

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作者 Emma stein | 發布日期 2022年11月08日 13：56

恆星是充滿電漿的超熱天體，但天文學家現在發現一個超奇怪的恆星似乎擁有堅固表面：它的磁場足夠強大，能將外層「凍結」成堅固外殼。

NASA的X射線偏振成像測量儀（ImagingX-ray Polarimetry Explorer，IXPE）於2021年12月9日發射，該儀器透過測量宇宙源的X射線偏振光來揭開物體與周圍環境的訊息。

英國倫敦大學學院領導的國際團隊利用IXPE觀察距離地球約13000光年、名為4U 0142+61的磁星，結果帶來許多意料之外的發現。

磁星是擁有超強磁場的一種中子星，它們發出明亮的X射線並顯現不穩定的活動週期，伴隨耀斑噴發，可在短短1秒鐘內釋出比太陽1年還多數百萬倍的能量。

科學家原本預期磁星周圍有大氣層，X射線穿過就會於一個特定方向產生偏振，然而IXPE觀測發現偏振光的比例比想像中還低很多，這說明磁星缺乏外層大氣。

更奇怪的是，較高能量的光粒子與較低能量的光子相比，偏振角恰好翻轉90度，如果磁星有一個固體表面且被充滿電流的外部磁場包圍，就會產生這種訊號。

這項發現完全出乎意料，研究人員認為這顆恆星的氣體可能已達到溫度臨界點，以類似水變成冰的方式被強磁場「凍結」成固體。

觀測結果可能還有其他解釋，但這是第一次存在恆星擁有固體表面的合理假設。研究人員希望在未來觀察更多磁星，以研究溫度和磁場強度相互作用如何改變恆星表面。

新論文發表在《科學》（Science）期刊。