Magnetary dziwaczne, super gęste pozostałości po wybuchu supernowej są najsilniejszymi znanymi we Wszechświecie magnesami – miliony razy mocniejszymi, niż najsilniejsze magnesy na Ziemi. Zespół europejskich astronomów, korzystających z należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) teleskopu VLT, ogłosił właśnie odkrycie pierwszego gwiazdowego towarzysza magnetara. To może pomóc zrozumieć, jak magnetary powstają.

Magnetar w gromadzie gwiazd Westerlund 1.

Gdy podczas wybuchu supernowej masywna gwiazda zapada się pod wpływem własnej grawitacji, powstaje albo gwiazda neutronowa, albo czarna dziura. Magnetary są nietypową i bardzo egzotyczną formą gwiazd neutronowych. Podobnie jak inne dziwne obiekty są małe i niesamowicie gęste – łyżeczka materii z gwiazdy neutronowej miałaby masę około miliarda ton – mają też potężne pola magnetyczne. Najnowsze odkrycie pomaga wyjaśnić, jak powstają magnetary i dlaczego ta konkretna gwiazda nie zapadła się w czarną dziurę.

Gromada Westerlund 1 obserwowana przez Wide Field Imager na 2.2-metrowym teleskopie MPG_ESO w La Silla w Chile. Oznaczono magnetar i uciekającą gwiazdę Wd1-5Gromada Westerlund 1 obserwowana przez Wide Field Imager na 2.2-metrowym teleskopie MPG/ESO w La Silla w Chile. Oznaczono magnetar i uciekającą gwiazdę Wd1-5

Magnetar w gromadzie gwiazd Westerlund 1, położonej 16 tys. lat świetlnych od nas w kierunku południowej konstelacji Ołtarza, to jeden z około dwudziestu takich obiektów, znanych w Drodze Mlecznej. Nosi oznaczenie CXOU J164710.2-455216 i od lat pozostaje dla astronomów wielką zagadką.

W naszej wcześniejszej pracy pokazaliśmy, że magnetar w gromadzie Westerlund 1 musiał narodzić się podczas wybuchu gwiazdy około 40 razy masywniejszej od Słońca. To zrodziło kolejny problem, ponieważ gwiazda tak masywna powinna zapaść się do czarnej dziury, a nie do gwiazdy neutronowej. Nie rozumieliśmy w jaki sposób mogła stać się magnetarem– tłumaczy Simon Clark, główny autor opisującej wyniki badań publikacji, która ukaże się w czasopiśmie „Astronomy and Astrophysics”.

Astronomowie zaproponowali rozwiązanie tej zagadki. Sugerowali, że magnetar powstał w wyniki interakcji dwóch bardzo masywnych gwiazd, okrążających się nawzajem w układzie podwójnym tak ciasnym, że zmieściłby się wewnątrz orbity Ziemi. By to potwierdzić, musieli jednak znaleźć gwiazdowego towarzysza. Poszukiwania z pomocą teleskopu VLT przyniosły sukces. Zaobserwowano gwiazdę Wd1-5, opuszczającą gromadę z wielką prędkością, która mogła zostać wyrzucona ze swej orbity w wyniku wybuchu supernowej, która uformowała magnetara.

Ta gwiazda ma nie tylko odpowiednią prędkość, korespondującą z teorią, że oddala się w wyniku wybuchu supernowej, ale jej mała masa, wysoka jasność i bogaty w węgiel skład chemiczny sugerują, że nie mogła powstać pojedynczo. To jakby dymiąca strzelba, wskazująca, że musiała utworzyć się w układzie podwójnym– mówi współautor pracy, Ben Ritchie.

Dzięki temu odkryciu astronomowie potrafią zrekonstruować mechanizm tworzenia się magnetara zamiast czarnej dziury. W pierwszym etapie tego procesu bardziej masywna gwiazda zaczęła wyczerpywać swoje paliwo, jej zewnętrzne warstwy zaczęły przepływać do początkowo mniej masywnej towarzyszki, która w końcu stała się magnetarem. To prowadziło do przyspieszenia prędkości jej wirowania i pojawienia się potężnego pola magnetycznego.

W drugim etapie tego procesu szybko wirujący przyszły magnetar zaczął częściowo tracić nadmiar materii. To z jednej strony sprawiło, że nie osiągnął masy niezbędnej, by stał się czarną dziurą, z drugiej zmieniło nieco skład chemiczny pierwszej gwiazdy, do której z powrotem trafiła tylko część tej materii. Jak się wydaje takie przepływy masy w układzie podwójnym są warunkiem koniecznym, by magnetar mógł powstać.

 

Źródło: rmf24

Polecane: