这一发现是由天文学家研究来自成像X射线偏振探测仪(IXPE)的数据得出的,该卫星用于测量来自宇宙源的X射线光的偏振。偏振基本上是电磁波的"指向",分析它们可以揭示一个物体和它周围环境的许多情况。
在这种情况下,研究小组检查了IXPE关于一个被称为4U 0142+61的磁星的数据,该磁星位于仙后座离地球约13000光年的地方。磁星是一种具有极其强大的磁场的中子星,这标志着第一次在偏振的X射线光中观察到这样一个天体。
这些数据揭示了关于这颗磁星的一些令人惊讶的情况。首先,人们如果要预计一颗星体周围有一个大气层需要探测一个信号,即光线在一个特定的方向上被偏振。然而,情况并非如此,这表明它缺乏大气层。
更奇怪的是,与低能量的光相比,在高能量下,偏振角正好翻转了90度。如果磁星有一个坚实的表面,在外面被磁场包围,这就是预期的信号。这个外壳由离子的晶格组成,磁场将其全部固定在一起。
"这是完全出乎意料的,"该研究的共同主要作者Silvia Zane教授说。"之前确信会有一个大气层,这颗恒星的气体已经达到了一个临界点,并以类似于水可能变成冰的方式变成了固体。这是该恒星难以置信的强磁场的结果。但是,就像水一样,温度也是一个因素--更热的气体将需要更强的磁场才能变成固体。"
研究小组承认,对观察结果可能还有其他解释,但这是第一次将恒星的固体表面作为一个可行的假说。研究人员计划在未来研究更热的磁星,以调查温度和磁场强度如何相互作用以改变一个恒星的表面。
这项研究发表在《科学》杂志上。