Парадокс туманності Маяк: нові виміри NASA спростували старі моделі Всесвіту

Науковці вперше використали рентгенівський телескоп NASA IXPE для прямого вимірювання магнітних полів пульсара PSR J1101−6101 у туманності Маяк.

Пульсар — це надщільна нейтронна зоря розміром із місто, яка обертається зі швидкістю 16 обертів за секунду. Результати дослідження опубліковані в The Astrophysical Journal.

Джерело: phys.org

У червні 2025 року телескоп IXPE протягом 18 днів вивчав два рентгенівські відгалуження пульсара: довге («нитку») та коротке («слід»). Вони утворюються, коли розігнані до навколосвітлової швидкості електрони стикаються з міжзоряним газом, створюючи ударну хвилю (подібно до хвилі перед носом швидкісного човна).

З 2008 року астрономи підозрювали, що найшвидші частинки проривають цю хвилю і тікають у відкритий космос уздовж магнітних ліній Галактики, формуючи тонку «нитку».

«Головним доказом мало стати вимірювання поляризації світла, яка вказує на напрямок магнітного поля, — пояснює керівник дослідження Джек Дінсмор зі Стенфордського університету. — Якщо поле направлене вздовж нитки, це підтверджує, що частинки рухаються саме по ньому».

Нові відкриття та загадки

Через те, що туманність Маяк є досить тьмяною, вчені розробили нові математичні методи аналізу, щоб не втратити жодного біта даних. З точністю понад 99% аналіз підтвердив: магнітне поле дійсно вирівняне за рухом частинок.

Проте високий рівень поляризації здивував учених. Попередні моделі передбачали сильну магнітну турбулентність у таких структурах, але реальні дані вказують на значно спокійніше середовище.

Крім того, виявився парадокс: у рентгенівському діапазоні магнітне поле спрямоване паралельно до «сліду» пульсара, а в радіодіапазоні — майже перпендикулярно.

«Ця разюча розбіжність доводить, що такі об'єкти мають надзвичайно складну структуру, — каже співавтор роботи Нікколо Буччіантіні. — Це перше чітке свідчення того, що частинки з різною енергією перебувають у різних зонах системи. Отже, у космосі діють кілька абсолютно різних механізмів прискорення матерії».