В двойной системе Cyg X-2 нейтронная звезда перетягивает вещество с обычной звезды-компаньона. Падающий газ закручивается, разогревается до миллионов градусов и ярко светит в рентгене. Астрономы направили на этот объект два космических телескопа — IXPE и NuSTAR — и впервые детально измерили, как поляризован этот свет.
Поляризация — это свойство света, при котором его волны колеблются не хаотично, а преимущественно в одной плоскости. Обычный солнечный свет не поляризован, но, отразившись от воды или стекла, он становится частично поляризованным — именно поэтому поляризационные очки уменьшают блики. В рентгеновском диапазоне поляризация рассказывает о форме и расположении горячей области вокруг нейтронной звезды.
У Cyg X-2 средняя степень поляризации составила 4,5% — это очень уверенное обнаружение (15 сигм). Но самое интересное: с ростом энергии от 2 до 8 кэВ поляризация усиливается и достигает почти 10%. Такой рост не вписывается в простую модель «растекающегося слоя» на поверхности звезды. Похоже, в игру вступает отражение рентгеновских лучей от аккреционного диска или рассеяние в экваториальном ветре, дующем с диска.
Такой результат — важный шаг к пониманию того, как вещество ведёт себя в самых экстремальных условиях, в нескольких километрах от поверхности нейтронной звезды, где гравитация и магнитные поля невообразимо сильны.
Поляризация рентгеновского излучения от нейтронных звёзд так мала, что до запуска IXPE в 2021 году её почти не удавалось измерить — не хватало чувствительности приборов.
В романе «Схизматрица» Брюса Стерлинга нейтронные звёзды и их излучение играют ключевую роль в межзвёздной политике — поляризация там, правда, не упоминается.