Magnetars: Neutron Stars with Kick

Neutrónové hviezdy sú divné, tajomné objekty tam v galaxii. Boli študovaní už desaťročia, keď astronómovia získali lepšie nástroje schopné ich pozorovať. Pomyslite na chvejúcu sa pevnú guľu neutrónov, ktorá pevne prskala do priestoru veľkosti mesta.

Obzvlášť jedna trieda neutrónových hviezd je veľmi zaujímavá; nazývajú sa „magnetary“. Názov pochádza z toho, čo sú: objekty s mimoriadne silnými magnetickými poľami. Zatiaľ čo normálne neutrónové hviezdy samotné majú neuveriteľne silné magnetické pole (rádovo 10¹² Gauss, pre tých z vás, ktorí radi sledujú tieto veci) sú magnetary mnohokrát silnejšie. Najsilnejší z nich môžu byť hore na TRILLION Gauss! V porovnaní s tým je sila magnetického poľa Slnka približne 1 Gauss; priemerná intenzita poľa na Zemi je pol Gaussa. (Gauss je jednotka merania, ktorú vedci používajú na popis sily magnetického poľa.)

Ako sa teda tvoria magnetary? Začína neutrónovou hviezdou. Vznikajú, keď dôjde k tomu, že dôjde k tomu, že v jadre dôjde k tomu, že dôjde k spáleniu obrovskej hviezdy z vodíka. Nakoniec hviezda stratí svoju vonkajšiu obálku a zrúti sa. Výsledkom je

Počas supernovy sa jadro superhmotnej hviezdy napcháva do lopty, ktorá je vzdialená iba asi 40 kilometrov. Počas posledného katastrofického výbuchu sa jadro zrúti ešte viac a vytvára neuveriteľne hustú guľu s priemerom asi 20 km alebo 12 míľ.

Tento neuveriteľný tlak spôsobuje, že vodíkové jadrá absorbujú elektróny a uvoľňujú neutrína. Po zrútení jadra zostáva množstvo neutrónov (ktoré sú súčasťou atómového jadra) s neuveriteľne vysokou gravitáciou a veľmi silným magnetickým poľom.

Ak chcete získať magnetar, potrebujete pri zrútení hviezdneho jadra mierne odlišné podmienky, ktoré vytvárajú výsledné jadro, ktoré sa otáča veľmi pomaly, ale má tiež oveľa silnejšie magnetické pole.

Pozorovalo sa niekoľko desiatok známych magnetarov a ďalšie možné magnetické bloky sa stále skúmajú. Medzi najbližšie patrí jeden objavený v hviezdokopoch vzdialených asi 16 000 svetelných rokov od nás. Klaster sa nazýva Westerlund 1 a obsahuje niektoré z najmasívnejších hviezd hlavnej sekvencie v vesmír. Niektoré z týchto gigantov sú také veľké, že ich atmosféra siaha až k Saturnovej obežnej dráhe, a mnohí sú rovnako žiariví ako milión Slnka.

Hviezdy v tomto zhluku sú celkom výnimočné. Keďže všetky z nich sú 30 až 40-krát väčšie ako Slnko, robí zoskupenie celkom mladým. (Masívnejšie hviezdy starnú rýchlejšie.) To však tiež znamená, že hviezdy, ktoré už opustili hlavná sekvencia obsahoval najmenej 35 slnečných hmôt. To samo osebe nie je prekvapujúcim objavom, ale následné odhalenie magnetaru uprostred Westerlund 1 poslalo chvenie svetom astronómie.

Konvenčne sa neutrónové hviezdy (a teda aj magnetary) tvoria, keď 10 - 25 hviezda slnečnej hmoty opúšťa hlavnú sekvenciu a zomiera v masívnej supernove. Avšak so všetkými hviezdami vo Westerlund 1 sa vytvorili takmer v rovnakom čase (a uvažujúc o tom hmotnosť je kľúčovým faktorom v starnutí), pôvodná hviezda musela byť vyššia ako 40 slnečných lúčov masy.

Nie je jasné, prečo sa táto hviezda nerozpadla do čiernej diery. Jednou z možností je, že magnetary sa možno tvoria úplne iným spôsobom ako normálne neutrónové hviezdy. Možno existovala spoločná hviezda interagujúca s vyvíjajúcou sa hviezdou, ktorá spôsobila, že strávila veľkú časť svojej energie predčasne. Veľká časť objektu mohla uniknúť a zostať príliš málo na to, aby sa úplne vyvinulo v čiernu dieru. Nezistil sa však žiadny spoločník. Spoločenská hviezda sa samozrejme mohla počas energetických interakcií s progenitorom magnetaru zničiť. Je zrejmé, že astronómovia musia tieto objekty študovať, aby im lepšie porozumeli a ako sa tvoria.

Magnetar sa však rodí, jeho neuveriteľne silné magnetické pole je jeho najdôležitejšou charakteristikou. Dokonca aj vo vzdialenosti 600 míľ od magnetaru by bola sila poľa taká veľká, aby doslova roztrhávala ľudské tkanivo. Keby sa magnetar vznášal na polceste medzi Zemou a Mesiacom, jeho magnetické pole by bolo dosť silné na to, aby sa zdvihlo kovové predmety, ako sú perá alebo kancelárske sponky z vašich vreciek, a úplne odmagnetizujte všetky zapnuté kreditné karty Zeme. To nie je všetko. Radiačné prostredie okolo nich by bolo neuveriteľne nebezpečné. Tieto magnetické polia sú také silné, že akcelerácia častíc ľahko vytvára röntgenové emisie a gama fotóny, najvyššie energetické svetlo v vesmír.

Upravené a aktualizované používateľom Carolyn Collins Petersen.