Umělcova koncepce záblesku gama paprsků od SGR 1806-20. Obrazový kredit: NASA.Kliknutím zvětšíte
Gigantická exploze na neutronové hvězdě uprostřed galaxie Mléčná dráha, největší taková exploze, jaká kdy byla ve vesmíru, by měla astronomům umožnit poprvé zkoumat interiéry těchto tajemných hvězdných objektů.
Mezinárodní tým astrofyziků kombinující data z rentgenového satelitu NASA, Rossi X-ray Timing Explorer, uvádí ve 20. vydání časopisu Astrophysical Journal Letters, že exploze vyvolala vibrace uvnitř hvězdy, jako zvonící zvonek, že generovalo rychlé kolísání rentgenového záření, které vyzařovalo do vesmíru. Tyto rentgenové pulzy, emitované během každé sedmi sekundové rotace rychle se točící hvězdou, obsahovaly kmitočtové vibrace masivních otřesů neutronové hvězdy.
Stejně jako geologové zkoumají vnitřní prostor Země seismickými vlnami způsobenými zemětřeseními a sluneční astronomové studují slunce pomocí rázových vln putujících sluncem, měly by rentgenové fluktuace objevené při této explozi poskytnout kritické informace o vnitřní struktuře neutronových hvězd.
„Tato exploze byla podobná zásahu neutronové hvězdy obrovským kladivem, což způsobilo, že zvonila jako zvonek,“ řekl Richard Rothschild, astrofyzik z Kalifornského centra pro astrofyziku a kosmické vědy a jeden z autorů časopisecké zprávy. „Teď je otázkou: Co znamená frekvence kmitání neutronové hvězdy? Tón produkovaný zvonícím zvonkem?
„Znamená to, že neutronové hvězdy jsou jen svazek neutronů? Nebo mají neutronové hvězdy ve svých centrech exotické částice, jako jsou kvarky, jak věří mnoho vědců? A jak se vznáší kůra neutronové hvězdy na jejím superfluidním jádru? Pro astrofyziky je to vzácná příležitost studovat vnitřek neutronové hvězdy, protože konečně máme data, která teoretici mohou žvýkat. Doufejme, že nám to řeknou, co to všechno znamená.?
Největší otřesy hvězd se protrhly neutronovou hvězdou neuvěřitelnou rychlostí a vibrovaly hvězdou rychlostí 94,5 cyklů za sekundu. "To je blízko k frekvenci 22. klávesy klavíru, F ostré," řekl Tomaso Belloni, italský člen týmu, který měřil signály.
Mezinárodní tým - vedený GianLuca Israel, Luigi Stella a Belloni z italského Národního ústavu pro astrofyziku - objevil oscilace z dat, které získal dva dny po Vánocích pomocí Rossi X-Ray Timing Explorer, satelitu určeného ke studiu fluktuujícího X - emise ze hvězdných zdrojů. Podivné oscilace, které vědci našli, začaly tři minuty po titanické explozi na neutronové hvězdě, která za pouhých desetinu sekundy uvolnila více energie, než slunce vyzařuje za 150 000 let. Oscilace pak postupně ustupovaly po přibližně 10 minutách.
Neutronové hvězdy jsou hustá, rychle se točící jaderná hmota, která jsou výsledkem drcení kolaps hvězdy, která vyčerpala veškeré své jaderné palivo a explodovala v kataklyzmatické události známé jako supernova. Kolaps je tak drtivý, že elektrony jsou tlačeny do atomového jádra a kombinují se s protony, aby se staly neutrony. Výsledná sféra neutronů je tak hustá - „shromažďuje hmotu slunce do koule pouhých 10 mil v průměru“, aby lžíce její hmoty vážila miliardy tun na Zemi.
Většina milionů neutronových hvězd v naší Mléčné dráze vytváří magnetická pole, která jsou bilionkrát silnější než Země. Ale astrofyzici objevili méně než tucet ultravysokých magnetických neutronových hvězd, které se nazývají „magnetary“? s magnetickým polem tisíckrát větším - dost silným, aby informace o kreditní kartě odtáhly na půl cesty k měsíci.
Tato intenzivní magnetická pole jsou dostatečně silná, že někdy spouští kůru neutronových hvězd a způsobují „otřesy hvězd“? to má za následek uvolnění paprsků gama, energičtější forma záření než rentgenové záření. Je známo, že čtyři z těchto magnetarů dělají právě toto a jsou označovány jako „měkké opakovače gama“? nebo SGRS, astrofyziky, protože se náhodně vznítí a uvolňují řadu krátkých dávek gama paprsků.
SGR 1806-20, formální označení neutronové hvězdy, která explodovala a vyslala rentgenové paprsky zaplavující galaxii 27. prosince 2004 „a produkující záblesk jasnější, než cokoli jiného detekovaného mimo sluneční soustavu“, je jednou z nich. Blesk byl tak jasný, že na okamžik oslepil všechny rentgenové satelity ve vesmíru a rozsvítil horní atmosféru Země.
Astrofyzici podezření na výbuch gama a rentgenového záření z této neobvykle velké exploze mohli pocházet z vysoce zkrouceného magnetického pole obklopujícího neutronovou hvězdu, která náhle praskla, a vytvořila na neutronové hvězdy otřesy.
"Scénář byl pravděpodobně analogický ke zkroucené gumičce, která se konečně rozpadla a během procesu uvolnilo obrovské množství energie," řekl Rothschild. „S tímto uvolněním energie bylo magnetické pole obklopující magnetar pravděpodobně schopno uvolnit se do stabilnější konfigurace.“
27. prosince záblesk energie byl detekován několika dalšími NASA a evropskými satelity a zaznamenáván radioteleskopy po celém světě. To již bylo předmětem mnoha vědeckých prací publikovaných v posledních měsících.
"Náhlý a překvapivý výskyt této obří erupce, která nám pomůže dozvědět se více o povaze magnetarů a vnitřním složení neutronových hvězd," řekl Rothschild, „zdůrazňuje, že je důležité mít satelity a dalekohledy se schopností zaznamenat neobvyklé a nepředvídatelné jevy ve vesmíru.“
Dalšími členy mezinárodního týmu byli Pier Giorgio Casella, Simone Dall? Osso a Massimo Persic z italského Národního ústavu astrofyziky; Yoel Rephaeli z UCSD a University of Tel Aviv; Duane Gruber, dříve UCSD a nyní ve vědecké společnosti Eureka v Oaklandu v Kalifornii; a Nanda Rea z Národního institutu pro výzkum vesmíru v Nizozemsku.
Původní zdroj: UCSD News Release
Zde je odkaz na největší hvězdy ve vesmíru.
