Naukowcy z Instytutu Fizyki Wysokich Energii Chińskiej Akademii Nauk oraz Uniwersytetu w Tybindze w Niemczech odkryli najsilniejsze pole magnetyczne we wszechświecie w rentgenowskiej podwójnej gwieździe neutronowej Swift J0243.6+6124. Wyniki badań opublikowano w The Astrophysical Journal Letters.

Ultraluminous X-ray (ULX) to jasne źródła promieniowania rentgenowskiego o pozornej jasności większej niż 10 do 39 potęgi erg na sekundę. Astronomowie wykrywają pulsacje promieniowania rentgenowskiego z takich źródeł, co wskazuje, że obiekty te akreują gwiazdy neutronowe o silnych polach magnetycznych. Siłę tego ostatniego można wiarygodnie zmierzyć za pomocą funkcji cyklotronowego rozpraszania rezonansowego (CRSF), zjawiska, które występuje, gdy fotony promieniowania rentgenowskiego są rozpraszane przez elektrony plazmy w obecności pola magnetycznego.

Obserwacje zostały wykonane przy użyciu chińskiego orbitalnego obserwatorium rentgenowskiego HXMT (Hard X-ray Modulation Telescope). Naukowcy odkryli największą dotychczas energię CRSF, wynoszącą 146 kiloelektronowoltów (keV), podczas wybuchu pierwszego galaktycznego źródła pulsujących ultrajasnych promieni rentgenowskich, Swift J0243.6+6124, w 2017 roku. Energia ta odpowiada powierzchniowemu polu magnetycznemu o wartości 1,6 miliarda Tesli.

Rentgenowski układ podwójny składa się z gwiazdy neutronowej i gwiazdy towarzyszącej. Pod silną grawitacją gwiazdy neutronowej gaz towarzyszący opada na gwiazdę neutronową, tworząc dysk akrecyjny. Plazma w dysku akrecyjnym opada wzdłuż linii magnetycznych na powierzchnię gwiazdy neutronowej, uwalniając silne promieniowanie rentgenowskie. Wraz z obrotem gwiazdy neutronowej takie wyrzuty prowadzą do okresowych impulsów rentgenowskich. Nadświetlne pulsary rentgenowskie to klasa obiektów, których jasność promieniowania rentgenowskiego jest znacznie wyższa niż w przypadku kanonicznych pulsarów akreujących promieniowanie rentgenowskie.

W 2020 r. zespół Insight-HXMT poinformował o wykryciu linii absorpcji cyklotronowej o energii 90 keV z gwiazdy neutronowej w układzie podwójnym rentgenowskim GRO J1008-57, odpowiadającym powierzchniowemu polu magnetycznemu o wartości 1 miliarda Tesli. Później odkryto gwiazdę neutronową o maksymalnej energii rozpraszania cyklotronu wynoszącej około 100 keV. Nowe odkrycie pobiło ten rekord.