Když hvězdy dosáhnou konce své hlavní sekvence, podstoupí gravitační kolaps a vyhazují své nejvzdálenější vrstvy při výbuchu supernovy. Později zůstává husté spřádací jádro tvořené především neutrony (také známými jako neutronová hvězda), o nichž je známo, že v Galaxii Mléčná dráha existuje pouze 3000. Ještě vzácnější podmnožinou neutronových hvězd jsou magnetary, z nichž v naší galaxii jsou známy pouze dvě desítky.
Tyto hvězdy jsou obzvláště tajemné a mají extrémně silná magnetická pole, která jsou dostatečně silná, aby je roztrhla. A díky nové studii týmu mezinárodních astronomů se zdá, že tajemství těchto hvězd se ještě více prohloubilo. S využitím dat z řady rádiových a rentgenových observatoří tým v loňském roce pozoroval magnetar, který byl spící asi tři roky, a nyní se chová poněkud jinak.
Studie s názvem „Oživení magnetaru PSR J1622–4950: Pozorování u MeerKAT, Parkes, XMM-Newton, Rychlý, Chandra, a NuSTAR“, Nedávno se objevil v Astrofyzikální deník. Tým vedl dr. Fernando Camilo - hlavní vědec Jihoafrického rozhlasového observatoře pro astronomii (SARAO) - a zahrnovalo přes 200 členů z více univerzit a výzkumných institucí z celého světa.
Magnetary jsou tak pojmenovány, protože jejich magnetická pole jsou až 1000krát silnější než pole běžných pulzujících neutronových hvězd (aka. Pulsary). Energie spojená s těmito poli je tak silná, že téměř rozbíjí hvězdu od sebe, což způsobuje, že jsou nestabilní a vykazují velkou variabilitu, pokud jde o jejich fyzikální vlastnosti a elektromagnetické emise.
Zatímco o všech magnetarech je známo, že vyzařují rentgenové paprsky, pouze čtyři z nich vyzařovaly radiové vlny. Jedním z nich je PSR J1622-4950 - magnetar umístěný asi 30 000 světelných let od Země. Začátkem roku 2015 byl tento magnetar ve spícím stavu. Jak však tým uvedl ve své studii, astronomové používající radioteleskop CSIRO Parkes v Austrálii poznamenali, že se 26. dubna 2017 znovu aktivuje.
V té době magnetar vyzařoval každé čtyři sekundy jasné rádiové impulzy. O několik dní později byl Parkes odstaven jako součást měsíční plánované údržby. Přibližně ve stejnou dobu začal jihoafrický radioteleskop MeerKAT sledovat hvězdu, přestože byla stále ve výstavbě a bylo k dispozici pouze 16 z 64 rádiových misek. Dr. Fernando Camilo popisuje objev v nedávné tiskové zprávě SKA South Africa:
„Pozorování MeerKAT se ukázala jako kritická pro pochopení několika rentgenových fotonů, které jsme zachytili pomocí orbitálních dalekohledů NASA - poprvé byly z této hvězdy detekovány rentgenové impulzy každé 4 sekundy. Celkově lze říci, že dnešní pozorování nám pomáhají vyvinout lepší obraz chování hmoty v neuvěřitelně extrémních fyzických podmínkách, zcela na rozdíl od všeho, co lze na Zemi zažít. “
Poté, co počáteční pozorování provedly observatoře Parkes a MeerKAT, byla prováděna následná pozorování za použití rentgenové observatoře XMM-Newton, výbuchové mise Swift Gamma-Ray, rentgenové observatoře Chandra a jaderného spektroskopického dalekohledu. (NuSTAR). S těmito kombinovanými pozorováními si tým všiml několika velmi zajímavých věcí o tomto magnetaru.
Jednak určili, že hustota rádiového toku PSR J1622-4950, i když proměnná, byla přibližně 100krát větší než během klidového stavu. Kromě toho byl rentgenový tok alespoň 800krát větší měsíc po reaktivaci, ale začal exponenciálně klesat v průběhu 92 až 130 dnů. Rádiová pozorování však zaznamenala v chování magnetaru něco neočekávaného.
Přestože celková geometrie odvozená z rádiových emisí PSR J1622-4950 byla v souladu s tím, co bylo určeno před několika lety, jejich pozorování naznačila, že rádiové emise nyní přicházejí z jiného místa v magnetosféře. To především ukazuje, jak se mohou radiové emise z magnetarů lišit od běžných pulsarů.
Tento objev také potvrdil observatoř MeerKAT jako špičkový výzkumný nástroj. Tato observatoř je součástí projektu Square Kilometer Array (SKA), projektu s rádiovým dalekohledem, který staví největší radioteleskop na světě v Austrálii, na Novém Zélandu a v Jižní Africe. MeerKAT používá 64 rádiových antén pro shromažďování rádiových snímků vesmíru, aby pomohl astronomům pochopit, jak se galaxie v průběhu času vyvíjely.
Vzhledem k obrovskému objemu dat shromážděných těmito dalekohledy se MeerKAT spoléhá na špičkovou technologii a na vysoce kvalifikovaný tým operátorů. Jak uvedl Abbott, „na projektu pracujeme tým nejjasnějších inženýrů a vědců v Jižní Africe a ve světě, protože problémy, které musíme vyřešit, jsou nesmírně náročné a přitahují to nejlepší“.
Příspěvek týmu MeerKAT byl také ohromen Prof Phil Diamondem, generálním ředitelem organizace SKA, který vedl vývoj Square Kilometer Array. Jak uvedl v tiskové zprávě SKA:
"Výborně se mým kolegům v Jižní Africe udělal tento vynikající úspěch." Vytváření takových dalekohledů je nesmírně obtížné a tato publikace ukazuje, že MeerKAT je připraven k podnikání. Jako jeden z dalekohledů SKA prekurzorů je to pro SKA dobře. MeerKAT bude nakonec integrován do fáze 1 dalekohledu SKA-mid dalekohled, který bude mít k dispozici celkový počet misek do roku 197, čímž se vytvoří nejvýkonnější radioteleskop na planetě. “
Když se SKA připojí online, bude to jeden z nejsilnějších pozemních dalekohledů na světě a zhruba 50krát citlivější než jakýkoli jiný rádiový nástroj. Spolu s dalšími pozemními a vesmírnými dalekohledy příští generace se očekává, že věci, které odhalí o našem vesmíru a jak se vyvíjel v průběhu času, budou skutečně průkopnické.
Dále Čtení: SKA Africa, SKA, Astrofyzikální deník
