Neutronitähdet ovat massiivisten tähteiden (10-50 kertaa yhtä massiivisia kuin aurinkoomme) jäännöksiä, jotka ovat pudonneet oman painonsa alla. Kaksi muuta fysikaalista ominaisuutta kuvaavat neutronitähtää: niiden nopea kierto ja voimakas magneettikenttä. Magnetaarit muodostavat luokan neutronitähtiä, jolla on erittäin vahvat magneettikentät, noin tuhat kertaa vahvempi kuin tavallisilla neutronitähteillä, mikä tekee niistä kosmossa vahvimpia tunnettuja magneetteja. Mutta tähtitieteilijät ovat olleet epävarmoja miksi magnetaarit loistavat röntgenkuvissa. ESA: n XMM-Newtonin ja integroituneiden kiertoradalla olevien observatorioiden tietoja käytetään ensimmäistä kertaa magnetaarien röntgensäteilyominaisuuksien testaamiseen.
Toistaiseksi on löydetty noin 15 magnetaaria. Niistä viisi tunnetaan pehmeä gammatoistimena tai SGR: nä, koska ne vapauttavat satunnaisesti suuria, lyhyitä purskeita (kestävät noin 0,1 s) vähän energiaa kuluttavia (pehmeitä) gammasäteitä ja kovia röntgensäteitä. Loput, noin 10, liittyvät poikkeaviin röntgenpulssureihin tai AXP: iin. Vaikka SGR: ien ja AXP: n ajateltiin ensin olevan erilaisia esineitä, tiedämme nyt, että niillä on monia ominaisuuksia ja että niiden aktiivisuutta ylläpitävät vahvat magneettikentät.
Magnetaarit eroavat tavallisista neutronitähdistä, koska niiden sisäisen magneettikentän uskotaan olevan tarpeeksi vahva kiertämään tähtikuorta. Kuten jättimäisen akun syöttämässä piirissä, tämä kierre tuottaa tähdet virtaavien elektronipilvien muodossa olevia virtauksia. Nämä virrat ovat vuorovaikutuksessa tähtien pinnalta tulevan säteilyn kanssa tuottaen röntgenkuvat.
Tähän saakka tutkijat eivät voineet testata ennusteitaan, koska maapallon laboratorioissa ei ole mahdollista tuottaa niin voimakkaita magneettikenttiä.
Tämän ilmiön ymmärtämiseksi Amsterdamin yliopiston tohtori Nanda Rean johtama ryhmä käytti ensimmäistä kertaa XMM-Newton- ja Integral-tietoja etsimään näitä tiheitä elektronipilviä kaikkien tunnettujen magnetaarien ympäriltä.
Rean joukkue löysi todisteita siitä, että suuria elektronivirtauksia todella esiintyy, ja he pystyivät mittaamaan tuhansien kertaa voimakkaamman elektronitiheyden kuin 'normaalissa' pulsaarissa. He ovat myös mitanneet tyypillisen nopeuden, jolla elektronivirrat virtaavat. Sen avulla tutkijat ovat nyt luoneet yhteyden havaitun ilmiön ja todellisen fyysisen prosessin välille, tärkeä vihje palapelissä näiden taivaankappaleiden ymmärtämiseksi.
Ryhmä pyrkii nyt kehittämään ja testaamaan yksityiskohtaisempia malleja samalla linjalla ymmärtämään täysin aineen käyttäytymistä tällaisten voimakkaiden magneettikenttien vaikutuksesta.
Lähde: ESA
