RMF 24: Skąd się biorą najpotężniejsze magnesy wszechświata?
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.
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.
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. Na podstawie informacji prasowej ESO. Grzegorz Jasiński
