Obrazový kredit: ESA
Pomocí kosmických astronomů pro rentgenové pozorování XMM-Newton v Evropské kosmické agentuře provedly první přímé měření magnetického pole neutronové hvězdy. Neutronová hvězda je velmi hustý objekt s hmotou velké hvězdy zabalené do poloměru pouhých 20 - 30 km a bylo předpovězeno, že mají velmi silná magnetická pole, která fungovala jako brzda a zpomalovala jejich rotaci. Ale poté, co pozorovali neutronovou hvězdu nazvanou 1E1207.4-5209 déle než 72 hodin s XMM, astronomové zjistili, že je 30krát slabší, než předpovídali. To, co tyto objekty zpomalí, je opět záhadou.
S využitím vynikající citlivosti rentgenové observatoře ESA XMM-Newton provedl tým evropských astronomů první přímé měření magnetického pole neutronové hvězdy.
Výsledky poskytují hluboký vhled do extrémní fyziky neutronových hvězd a odhalují nové tajemství, které je třeba vyřešit o konci života této hvězdy.
Neutronová hvězda je velmi hustý nebeský objekt, který má obvykle něco podobného hmotě našeho Slunce zabalené do malé koule o průměru 20 až 30 km. Je to produkt hvězdné exploze, známé jako supernova, ve které je většina hvězdy vystřelena do vesmíru, ale její zhroucené srdce zůstává ve formě superhusté, horké koule neutronů, která se točí neuvěřitelnou rychlostí.
Přestože jsou to známé třídy předmětů, zůstávají jednotlivé neutronové hvězdy tajemné. Neutronové hvězdy jsou při narození velmi horké, ale velmi rychle se ochladzují. Proto jen málo z nich emituje vysoce energetické záření, jako jsou rentgenové paprsky. To je důvod, proč jsou tradičně studovány prostřednictvím svých rádiových emisí, které jsou méně energetické než rentgenové paprsky a obvykle se zdá, že pulzují a zapínají. Proto několik neutronových hvězd, které jsou dostatečně horké, aby vyzařovaly rentgenové paprsky, lze vidět rentgenovými dalekohledy, jako je XMM-Newton ESA.
Jedna taková neutronová hvězda je 1E1207.4-5209. Profesor Giovanni Bignami ze střediska d´Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) a jeho tým přímo změřili sílu svého magnetického pole pomocí nejdelšího pozorování galaktického zdroje, který kdy byl XMM-Newton (72 hodin). Díky tomu je první vůbec izolovanou neutronovou hvězdou, kde toho lze dosáhnout.
Všechny předchozí hodnoty magnetických polí neutronových hvězd bylo možné odhadnout pouze nepřímo. To se provádí pomocí teoretických předpokladů založených na modelech, které popisují gravitační kolaps hmotných hvězd, jako jsou ty, které vedou k tvorbě neutronových hvězd. Druhou nepřímou metodou je odhadnout magnetické pole studiem toho, jak se rotace neutronové hvězdy zpomaluje pomocí dat radioastronomie.
V případě 1E1207.4-5209 toto přímé měření pomocí XMM-Newton odhaluje, že magnetické pole neutronové hvězdy je 30krát slabší než předpovědi založené na nepřímých metodách.
Jak to lze vysvětlit? Astronomové mohou měřit rychlost, jakou jednotlivé neutronové hvězdy zpomalují. Vždy předpokládali, že příčinou je „tření“ mezi magnetickým polem a jeho okolím. V tomto případě je jediným závěrem, že na neutronovou hvězdu táhne něco jiného, ale co? Můžeme spekulovat, že to může být malý disk supernovy trosky obklopující neutronovou hvězdu, což vytváří další faktor tažení.
Výsledkem je otázka, zda je 1E1207.4-5209 jedinečný mezi neutronovými hvězdami, nebo je první svého druhu. Astronomové doufají, že pomocí XMM-Newton zjistí jiné neutronové hvězdy.
Poznámka pro editory
Rentgenové paprsky emitované neutronovou hvězdou, jako je 1E1207.4-5209, musí před únikem do vesmíru projít magnetickým polem neutronové hvězdy. Na cestě mohou částice v magnetickém poli hvězdy ukrást některé z odcházejících rentgenových paprsků a udělit jim jejich spektrální značky, známé jako „absorpční linie cyklotronové rezonance“. Právě tento otisk prstu umožnil profesorovi Bignami a jeho týmu změřit sílu magnetického pole neutronové hvězdy.
Původní zdroj: ESA News Release
