Masywne gwiazdy magnetyczne powstały z supernowych Najpotę

Masywne gwiazdy magnetyczne powstały z supernowych
Najpotężniejsze we Wszechświecie obiekty magnetyczne - nieliczne gwiazdy zwane
magnetarami - powstają w trakcie gigantycznych eksplozji bardzo masywnych gwiazd.
Obserwacje gazowej otoczki jednego z magnetarów pokazują że gwiazda ta jest 30 do 40 razy
masywniejsza od Słońca. Lokuje ją to wśród największych obiektów tego typu i tłumaczy,
dlaczego magnetary - rodzaj gwiazd neutronowych - są tak rzadko spotykane. Od roku 1998,
kiedy odkryto pierwszego magnetara, do dzisiaj potwierdzono istnienie zaledwie jedenastu,
przy czym większość z nich leży w naszej Galaktyce, czyli Drodze Mlecznej.
Gwiazda neutronowa jest typową pozostałością po supernowej - gwiazdy kończącej swoją
ewolucję gwałtownym zapadnięciem się jądra połączonym z odrzuceniem otoczki. Niektóre z
gwiazd neutronowych, nazywane pulsarami, wirują bardzo szybko wokół osi, początkowo
nawet 600 razy na sekundę, po czym zwalniają do kilku obrotów na sekundę, wysyłając przy
tym krótkie błyski promieniowania na falach radiowych.
Jednak magnetary wirują początkowo znacznie szybciej - nawet do 1000 razy na sekundę - i
wysyłają błyski promieniowania gamma. Obecne prace sugerują, że tak szybki ruch wirowy
jest wynikiem wielkich rozmiarów gwiazdy macierzystej. Ta właśnie rotacja jest
odpowiedzialna za wytworzenie silnego pola magnetycznego - miliony miliardów silniejszego
od ziemskiego. Generowanie tak silnych pól pochłania energię ruchu wirowego, spowalniając
go po pewnym czasie do jednego obrotu na kilka sekund.
Bryan Gaensler z Harvardu mówi: "Wiedzieliśmy że magnetary pochodzą od wybuchających
gwiazd, ale mamy bardzo niewiele informacji o parametrach gwiazdy przed jej wybuchem, i
dochodzenie do tej informacji przypomina układanie obrazka z rozsypanego puzzle`a, z
którego zachowały się tylko niektóre fragmenty."
Gaensler złożył obrazek, badając rozszerzającą się otoczkę gazowego wodoru - podobną do
wiatru słonecznego emitowanego przez Słońce - otacza ona magnetara 1E 1048.1-5937.
Obiekt ten, położony w gwiazdozbiorze Kila (Carina) jest odległy od Słońca około 9 000 lat
świetlnych. Do badań użyty zostały dwa radioteleskopy, w tym największy w Australii, 64metrowy radioteleskop Parkes.
"Zaskakujący był rozmiar otoczki" - mówi Gaensler. "Jest olbrzymia. Otoczka naszego
Słońca ma rozmiary rzędu godziny świetlnej, zaś otoczka badanego magnetara jest dziesięć
tysięcy razy większa, osiągając rozmiar około jednego roku świetlnego." Rozmiar otoczki i
prędkość jej rozszerzania się w przestrzeni wprost zależą od masy gwiazdy macierzystej. Im
większa, masywniejsza gwiazda tym szybciej ekspanduje otoczka po wybuchu. Stąd
określono górną granicę masy gwiazdy z której powstał magnetar na 40 mas Słońca. Stosując
tę wielkość do znanych parametrów supernowych można było wyliczyć, że na każde 10
pulsarów, wytworzonych w trakcie wybuchu gwiazdy supernowej, przypada zaledwie jeden
magnetar.
Szczęśliwie dla astronomów gwiazdy masywne zazwyczaj grupują się, co stwarza pomyślne
perspektywy dla dalszych obserwacji magnetarów. Magnetar badany przez Gaenslera został
utworzony w wyniku eksplozji jednego ze składników układu podwójnego, w jej wyniku
drugi składnik został wyrzucony daleko w przestrzeń, a wokół szybko wirującego pulsara
obdarzonego silnym polem magnetycznym powstała szybko rozszerzająca się bańka
gazowego wodoru.