Магнетар — это нейтронная звезда с магнитным полем в сотни миллионов раз сильнее, чем у Земли. Если поднести к такому полю обычный магнит, он мгновенно размагнитится, а атомы вытянутся в тонкие нити. В таких условиях свет и электроны взаимодействуют непривычно: привычные правила квантовой электродинамики перестают работать, и расчёты приходится пересматривать.

Учёные применили метод, который раньше использовали для горячей кварк-глюонной плазмы, чтобы описать рассеяние света в сверхсильном поле. Они впервые систематически учли, что возбуждённые уровни электронов (уровни Ландау) не живут вечно, а распадаются за конечное время. Это как если бы при расчёте отскока мяча от стены учитывать, что стена слегка пружинит, а не абсолютно жёсткая.

Результаты показали, что учёт конечного времени жизни уровней заметно меняет сечения рассеяния — то есть вероятность того, как именно свет отклонится или изменит энергию. Это важно для понимания, как энергия переносится в атмосфере магнетара и почему его излучение имеет необычный спектр. Все вычисления доступны в открытом пакете на Python, чтобы другие исследователи могли использовать их в своих моделях.