infa.lt

Tai – magnetaro, ypatingos rūšies neutroninės žvaigždės su neįtikėtinai stipriu magnetiniu lauku, dailininko piešinys. Neutroninės žvaigždės yra vieni kompaktiškiausių ir ekstremaliausių objektų visatoje. Šios žvaigždės paprastai sutalpina daugiau nei Saulės masę į maždaug 12 mylių skersmens neutronų sferą. Neutroninė žvaigždė vaizduojama kaip baltai melsva sfera. Magnetinis laukas pavaizduotas kaip gijos, besidriekiančios iš jos poliarinių sričių.
Iliustracija: ESA

NASA Hubble kosminiu teleskopu dirbantys mokslininkai nustatė, kad SGR 0501+4516 identifikuojamas magnetaras keliauja per mūsų galaktiką iš nežinomos kilmės vietos.

Mokslininkai teigia, kad šis keliaujantis magnetaras yra labiausiai tikėtinas kandidatas į mūsų Paukščių tako galaktikos magnetarą, kuris gimė ne per supernovos sprogimą, kaip buvo numatyta iš pradžių. Jis yra toks keistas, kad netgi gali suteikti užuominų apie įvykių, vadinamų greitaisiais radijo žybsniais, mechanizmą.

„Magnetarai – tai neutroninės žvaigždės – negyvų žvaigždžių liekanos – sudarytos vien iš neutronų. Magnetarai unikalūs tuo, kad jie pasižymi ypatingais magnetiniais laukais“, – sakė balandžio 15 d. žurnale „Astronomy & Astrophysics“ paskelbto atradimo straipsnio pagrindinis autorius Ešlis Chrimsas (Ashley Chrimes).

A. Chrimesas yra Europos kosmoso agentūros mokslinis bendradarbis Europos kosmoso tyrimų ir technologijų centre Nyderlanduose.

Magnetarai turi komiksų herojų supergalių. Magnetaras turi maždaug trilijoną kartų galingesnį magnetinį lauką nei Žemės magnetosfera. Jei magnetaras praskristų pro Žemę pusės Mėnulio atstumu, jo intensyvus laukas ištrintų visas mūsų planetoje esančias bankų korteles.

Jei žmogus atsidurtų prie jo per 600 mylių atstumą, magnetaras taptų menamu mokslinės fantastikos mirties spinduliu, kuris suplėšytų kiekvieną kūno atomą.

Magnetaro keistas savybes pavyko nustatyti pasitelkus jautrius „Hubble“ prietaisus ir tikslius ESA (Europos kosmoso agentūros) kosminio aparato „Gaia“ etalonus.

Iš pradžių paslaptingasis magnetaras buvo aptiktas 2008 m., kai NASA observatorija „Swift“ pastebėjo trumpus, intensyvius gama spindulių blyksnius iš Paukščių tako pakraščių. Šaltinis, kuris, kaip paaiškėjo, buvo vienas iš maždaug 30 žinomų magnetarų Paukščių take, buvo pavadintas SGR 0501+4516.

Kadangi magnetarai yra neutroninės žvaigždės, natūralus jų susidarymo paaiškinimas yra tas, kad jie gimsta supernovų metu, kai žvaigždė sprogsta ir gali susitraukti iki itin tankios neutroninės žvaigždės.

Atrodo, kad taip yra SGR 0501+4516 atveju, kuris yra netoli supernovos liekanos, vadinamos HB9. Magnetarą ir supernovos liekanos centrą danguje skiria vos 80 lankinių minučių, arba šiek tiek daugiau nei jūsų mažasis pirštas, žiūrint į jį ištiesta ranka.

Tačiau dešimtmetį trukęs Hubble tyrimas sukėlė abejonių dėl magnetaro gimimo vietos.

Po pirmųjų stebėjimų antžeminiais teleskopais netrukus po SGR 0501+4516 atradimo, 2010, 2012 ir 2020 m. tyrėjai, naudodamiesi išskirtiniu „Hubble“ jautrumu ir pastoviu nukreipimu, pastebėjo silpną magnetaro švytėjimą infraraudonųjų spindulių diapazone.

Kiekviena iš šių nuotraukų buvo suderinta su atskaitos tašku, nustatytu pagal kosminio aparato „Gaia“, kuris sudarė nepaprastai tikslų trimatį beveik dviejų milijardų žvaigždžių Paukščio tako žemėlapį, stebėjimus. Šis metodas atskleidė subtilų magnetaro judėjimą jam keliaujant per dangų.

„Visas šis mūsų išmatuotas judėjimas yra mažesnis nei vienas Hubble vaizdo pikselis“, – sakė vienas iš tyrėjų Džo Lymanas (Joe Lyman) iš Voriko universiteto (Jungtinė Karalystė). „Galimybė patikimai atlikti tokius matavimus iš tikrųjų yra ilgalaikio ‚Hubble‘ stabilumo įrodymas.“

Sekdama magnetaro padėtį, komanda galėjo išmatuoti menamą objekto judėjimą danguje. SGR 0501+4516 judėjimo greitis ir kryptis parodė, kad magnetaras negali būti susijęs su netoliese esančia supernovos liekana.

Tūkstančius metų į praeitį nusidriekusi magnetaro trajektorija parodė, kad nėra kitų supernovų liekanų ar masyvių žvaigždžių spiečių, su kuriais jis galėtų būti susijęs.

Jei SGR 0501+4516 gimė ne supernovos metu, magnetaras turi būti arba senesnis nei apskaičiuotas 20 000 metų amžius, arba jis galėjo susiformuoti kitu būdu.

Magnetarai taip pat gali susiformuoti susijungus dviem mažesnės masės neutroninėms žvaigždėms arba vykstant procesui, vadinamam akrecijos sukeltu kolapsavimu.

Akrecijos sukeltam kolapsui reikia dvinarės žvaigždės sistemos, kurioje yra baltoji nykštukė – mirusios į Saulę panašios žvaigždės branduolys. Jei baltoji nykštukė iš savo palydovo pritraukia dujų, ji gali tapti per daug masyvi, kad pati save išlaikytų, todėl gali įvykti sprogimas, o galbūt ir atsirasti magnetaras.

„Įprastai toks scenarijus lemia branduolinių reakcijų sužadinimą ir baltosios nykštukės sprogimą, po kurio nieko nelieka. Tačiau buvo iškelta teorija, kad tam tikromis sąlygomis baltoji nykštukė vietoj to gali sukristi į neutroninę žvaigždę.

Manome, kad taip galėjo gimti SGR 0501″, – pridūrė Endriu Levanas (Andrew Levan) iš Radboudo universiteto Nyderlanduose ir Voriko universiteto Jungtinėje Karalystėje.

Greitųjų radijo žybsnių supratimas

SGR 0501+4516 šiuo metu yra geriausias kandidatas į mūsų galaktikos magnetarą, kuris galėjo susiformuoti dėl susijungimo arba akrecijos sukelto kolapso.

Magnetarai, susiformavę dėl akrecijos sukelto kolapso, galėtų paaiškinti kai kuriuos paslaptingus greituosius radijo žybsnius, kurie yra trumpi, bet galingi radijo bangų blyksniai.

Šis scenarijus ypač gali paaiškinti greitųjų radijo bangų, kurios kyla iš pernelyg senų žvaigždžių populiacijų, kai jose neseniai gimė pakankamai masyvios žvaigždės, sprogusios kaip supernovos, kilmę.

„Magnetinių žvaigždžių gimimo dažnis ir formavimosi scenarijai yra vieni aktualiausių klausimų didelės energijos astrofizikoje, nes jie turi įtakos daugeliui galingiausių visatos trumpalaikių reiškinių, tokių kaip gama spindulių žybsniai, superžybsniai, supernovos ir greitieji radijo žybsniai“, – sakė Nanda Rea iš Kosmoso mokslų instituto Barselonoje (Ispanija).

Tyrėjų grupė planuoja atlikti tolesnius „Hubble“ stebėjimus, kad ištirtų kitų magnetarų kilmę Paukščių take ir padėtų suprasti, kaip susiformuoja šie ekstremalūs magnetiniai objektai.

„Hubble“ kosminis teleskopas veikia jau daugiau nei tris dešimtmečius ir toliau daro novatoriškus atradimus, kurie formuoja mūsų pagrindinį supratimą apie visatą. „Hubble” – tai tarptautinis NASA ir ESA (Europos kosmoso agentūros) bendradarbiavimo projektas.

Teleskopą ir misijos operacijas valdo NASA Godardo kosminių skrydžių centras Grinbelte, Merilando valstijoje. Denveryje įsikūrusi „Lockheed Martin Space“ taip pat remia Goddardo misijos operacijas.

Kosminio teleskopo mokslo institutas Baltimorėje, kurį valdo Astronomijos tyrimų universitetų asociacija, NASA užsakymu vykdo „Hubble“ mokslines operacijas.