Kuvan luotto: ESA
Avaruuspohjaisten XMM-Newton -röntgen-observatorion tähtitieteilijöiden ja Euroopan avaruusjärjestön avulla on tehty ensimmäinen suora mittaus neutronitähteen magneettikentälle. Neutronitähti on erittäin tiheä esine, jonka suuren tähden massa on pakattu vain 20-30 km: n säteeseen, ja niiden ennustettiin olevan erittäin vahvoja magneettikenttiä, jotka toimivat jarruna, hidastaen niiden pyörimistä. Mutta tarkkailtuaan neutronitähteä, nimeltään 1E1207.4-5209 yli 72 tunnin ajan XMM: n avulla, tähtitieteilijät havaitsivat, että se oli 30 kertaa heikompi kuin he olivat ennustaneet. Mikä aiheuttaa näiden esineiden hidastumisen, on jälleen kerran mysteeri.
Eurooppalaisten tähtitieteilijöiden ryhmä on tehnyt ESA: n X-ray-observatorion, XMM-Newtonin, ylivoimaisen herkkyyden, ensimmäisen mittauksen neutronitähtien magneettikentästä.
Tulokset antavat syvän kuvan neutronitähteiden äärifysiikasta ja paljastavat uuden mysteerin, joka on vielä ratkaisematta tämän tähden elämän loppua kohti.
Neutronitähti on erittäin tiheä taivaallinen esine, jolla on yleensä jotain auringon massamme, joka on pakattu pieneen palloon, vain 20–30 km: n poikki. Se on supernoovaksi kutsuttu tähtien räjähdyksen tulos, jossa suurin osa tähdistä räjäytetään avaruuteen, mutta sen romahtunut sydän pysyy supertiheän, kuuman neutronien pallon muodossa, joka pyörii uskomattoman nopeudella.
Vaikka yksittäiset neutronitähdet ovatkin tuttuja esineitä, ne ovat edelleen salaperäisiä. Neutronitähdet ovat syntyessään erittäin kuumia, mutta jäähtyvät erittäin nopeasti. Siksi vain harvat heistä lähettävät erittäin energistä säteilyä, kuten röntgenkuvat. Siksi niitä tutkitaan perinteisesti radiosäteilyjensä kautta, jotka ovat vähemmän energisiä kuin röntgenkuvat ja jotka yleensä näyttävät sykettä päältä ja pois. Siksi harvat neutronitähdet, jotka ovat tarpeeksi kuumia säteilemään röntgensäteitä, voidaan nähdä röntgen-kaukoputkeilla, kuten ESA: n XMM-Newton.
Yksi tällainen neutronitähti on 1E1207.4-5209. Käyttämällä kaikkien aikojen pisinä galaktisen lähteen XMM-Newton -havaintoa (72 tuntia), professori Giovanni Bignami Centre d’Etude Spatiale des Rayonnementsistä (CESR) ja hänen tiiminsä ovat suoraan mitanneet sen magneettikentän voimakkuuden. Tämä tekee siitä ensimmäisen eristyneen neutronitähteen, missä tämä voitaisiin saavuttaa.
Kaikki aikaisemmat neutronitähtien magneettikentien arvot voitiin estimoida vain epäsuorasti. Tämä tehdään teoreettisilla oletuksilla, jotka perustuvat malleihin, jotka kuvaavat massiivisten tähtien painovoimaista romahtamista, kuten ne, jotka johtavat neutronitähteiden muodostumiseen. Toinen epäsuora menetelmä on estimoida magneettikenttä tutkimalla kuinka neutronitähden pyöriminen hidastuu käyttämällä radioastronomiatietoja.
Tapauksessa 1E1207.4-5209 tämä suora mittaus XMM-Newtonia käyttämällä paljastaa, että neutronitähteen magneettikenttä on 30 kertaa heikompi kuin epäsuoriin menetelmiin perustuvat ennusteet.
Kuinka tämä selitetään? Astronomit voivat mitata nopeutta, jolla yksittäiset neutronitähdet hidastuvat. He ovat aina olettaneet, että syynä oli ”kitka” sen magneettikentän ja ympäristön välillä. Tässä tapauksessa ainoa johtopäätös on, että jotain muuta vetää neutronitähtiä, mutta mitä? Voimme spekuloida, että se voi olla pieni supernoovajätteen levy, joka ympäröi neutronitähteä, jolloin syntyy ylimääräinen vetokerroin.
Tulos herättää kysymyksen siitä, onko 1E1207.4-5209 ainutlaatuinen neutronitähtien joukossa vai onko se ensimmäinen laatuaan. Astronomit toivovat kohdistavansa muut neutronitähdet XMM-Newtonin kanssa saadakseen selville.
Huomautus toimittajille
Neutronitähden, kuten 1E1207.4-5209, lähettämien röntgensäteiden on kuljettava neutronitähtien magneettikentän läpi ennen kuin ne pakenevat avaruuteen. Matkalla tähden magneettikentässä olevat hiukkaset voivat varastaa osan lähtevistä röntgensäteistä levittäen niiden spektrin ilmaisimerkkejä, joita kutsutaan syklotroniresonanssin absorptioviivoiksi. Juuri tämä sormenjälki antoi prof. Bignamille ja hänen tiimilleen mahdollisuuden mitata neutronitähteen magneettikentän voimakkuus.
Alkuperäinen lähde: ESA-lehdistötiedote
