Astronomie je věda o extrémech - největší, nejžhavější a nejmasivnější. Dnes astrofyzik Bryan Gaensler (Harvard-Smithsonianovo centrum pro astrofyziku) a jeho kolegové dnes oznámili, že spojili dvě z astronomických extrémů, což ukazuje, že některé z největších hvězd ve vesmíru se po smrti stávají nejsilnějšími magnety.
„Zdrojem těchto velmi silných magnetických objektů bylo tajemství od doby, kdy byl objeven první v roce 1998. Nyní si myslíme, že jsme toto tajemství vyřešili,“ říká Gaensler.
Astronomové založili své závěry na datech pořízených s radioteleskopem Austrálie Telescope Compact Array a Parkes ve východní Austrálii.
Magnetar je exotický druh neutronové hvězdy - koule neutronů velikosti města vytvořená, když se jádro masivní hvězdy na konci své životnosti zhroutí. Magnetar typicky má magnetické pole více než jeden čtyřnásobek času (jeden následovaný 15 nuly) silnější než magnetické pole Země. Pokud by byl magnetar umístěn na půli měsíce, mohl by vymazat data z každé kreditní karty na Zemi.
Magnetary vyplivly výboje rentgenových paprsků nebo paprsků gama. Normální pulsary emitují paprsky nízkoenergetických rádiových vln. Je známo pouze asi 10 magnetarů, zatímco astronomové našli více než 1500 pulsarů.
"Rádiové pulsary i magnetary mají tendenci se vyskytovat ve stejných oblastech Mléčné dráhy, v oblastech, kde hvězdy nedávno explodovaly jako supernovy," vysvětluje Gaensler. "Otázka zněla: pokud se nacházejí na podobných místech a rodí se podobným způsobem, tak proč se tak liší?"
Předchozí výzkum naznačil, že klíčem může být hmotnost původní, progenitorové hvězdy. Nedávné práce Eikenberry et al (2004) a Figer et al (2005) navrhly toto spojení, založené na nalezení magnetarů ve shlucích hmotných hvězd.
"Astronomové si mysleli, že opravdu velké hvězdy vytvářejí černé hvězdy, když zemřou," říká Dr. Simon Johnston (CSIRO Australia Telescope National Facility). "Ale v posledních několika letech jsme si uvědomili, že některé z těchto hvězd mohou tvořit pulsary, protože před výbuchem supernov pokračují v programu rychlé hubnutí."
Tyto hvězdy ztratí hodně hmoty tím, že je odfouknou ve větru, který je jako sluneční vítr, ale mnohem silnější. Tato ztráta by umožnila velmi masivní hvězdě vytvořit pulsar, když zemřela.
Aby tuto myšlenku vyzkoušel, prozkoumal Gaensler a jeho tým magnetar s názvem 1E 1048.1-5937, který se nachází přibližně 9 000 světelných let v souhvězdí Carina. Co se týče stopy o původní hvězdě, studovali plynný vodík ležící kolem magnetaru pomocí dat shromážděných radioteleskopem Australian Telescope Compact Array a jeho 64-m dlouhým teleskopem Parkes.
Tím, že analyzoval mapu neutrálního vodíku, tým lokalizoval nápadnou díru obklopující magnetar. "Důkazy ukazují, že tato díra je bublina vytesaná větrem, který teče z původní hvězdy," říká Naomi McClure-Griffiths (Národní zařízení CSIRO Australia Telescope National Facility), jeden z výzkumných pracovníků, který vytvořil mapu. Charakteristiky díry ukazují, že progenitorská hvězda musí být asi 30 až 40krát větší než hmotnost Slunce.
Další vodítko k rozdílu pulsar / magnetar může spočívat v tom, jak rychle se neutronové hvězdy rotují, když se tvoří. Gaensler a jeho tým naznačují, že těžké hvězdy vytvoří neutronové hvězdy, které se točí rychlostí 500 až 1000krát za sekundu. Taková rychlá rotace by měla pohánět dynamo a generovat super pevná magnetická pole. „Normální“ neutronové hvězdy se rodí rotující rychlostí 50-100krát za sekundu, což zabraňuje dynamu v práci a ponechává je s magnetickým polem 1000krát slabším, říká Gaensler.
"Magnetar prochází kosmickým extrémem člověka a skončí velmi odlišně od méně exotických bratranců rádiových pulsarů," říká.
Pokud se magnetary skutečně narodí z hmotných hvězd, pak lze předpovědět, jaká by měla být jejich porodnost, ve srovnání s radio pulsary.
"Magnetary jsou vzácné" bílé tygři "hvězdné astrofyziky," říká Gaensler. "Odhadujeme, že porodnost magnetarů bude jen asi desetina běžných pulsarů." Protože magnetary jsou také krátkodobé, deset těch, které jsme již objevili, může být téměř vše, co se tam nachází. “
Výsledek týmu bude zveřejněn v nadcházejícím vydání časopisu The Astrophysical Journal Letters.
Tato tisková zpráva je vydávána ve spojení s Australským dalekohledem CSIRO Australia Telescope National Facility.
Harvard-Smithsonianovo centrum pro astrofyziku (CfA) se sídlem v Cambridge, Massachusetts, je společnou spoluprací mezi Smithsonianskou astrofyzikální observatoří a Harvard College Observatory. Vědci CfA, organizovaní do šesti výzkumných divizí, studují původ, vývoj a konečný osud vesmíru.
Původní zdroj: CfA News Release
