Нейтронная звезда 4U 1735-44 заглатывает вещество соседней звезды. Вещество закручивается в плоский диск, как вода, уходящая в слив ванны. Но этот диск светится в рентгеновских лучах, и астрономы впервые смогли измерить, насколько эти лучи «причесаны» — то есть поляризованы.
Три телескопа — IXPE, NICER и NuSTAR — смотрели на объект одновременно. Оказалось, поляризация слабая: всего 1.4% с погрешностью 0.7%. Это значит, что рентгеновские лучи колеблются почти во всех направлениях, а не в одной плоскости. Верхний предел поляризации — 3.5% с уверенностью 3 сигмы (то есть шанс ошибки меньше 0.3%).
По модели отражения вычислили наклон диска: около 40 градусов от луча зрения. Если диск наклонен слабо, мы видим его почти плашмя, и поляризация усредняется. Поэтому низкая поляризация — не аномалия, а ожидаемый результат для такого ракурса. Ранее у других похожих источников, изученных IXPE, тоже находили слабую поляризацию, и теперь ясно, что наклон играет ключевую роль.
как её написали авторы, на английском arXiv:2604.18048
X-ray polarimetry is a new tool capable of probing the geometry of accretion onto weakly magnetized neutron stars. Here we present the first X-ray spectropolarimetric results from coordinated observations of the atoll source 4U 1735-44, conducted with the Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), NICER, and NuSTAR. Over the 2-8 keV energy range, we obtained a marginal detection of polarization with the polarization degree of $$1.4\%\pm0.7\%$$ and polarization angle of $$-29^\circ\pm14^\circ$$, corresponding to a $$3\sigma$$ upper limit on the polarization degree of 3.5\%. The best-fit model to describe the spectrum comprises a thermal component associated with the accretion disk, a Comptonized blackbody component, and a relativistic reflection component. From the reflection model, we infer a disk inclination of $$\sim 40^\circ$$. The spectroscopic and polarimetric properties of 4U 1735-44 are consistent with those observed in other atoll sources studied by IXPE, with its low polarization likely due to its low inclination.
Поляризация рентгеновских лучей от аккреционного диска похожа на блики от мокрой дороги: если смотреть под острым углом, блики сильные и направленные, а если сверху — почти незаметные.
В сериале «Экспансия» нейтронные звезды используются как маяки для навигации, но их рентгеновское излучение в реальности может рассказать о геометрии падающего вещества, как в этой работе.