Tähtitieteilijät ovat löytäneet nopeasti pyörivän pulssin, jolla on voimakas magneettikenttä - nimeltään magnetar -, joka osoittaa joitain aivan uusia temppuja. Löytäjät ajattelevat, että tähden ympärillä oleva magneettikenttä kiertyy, aiheuttaen valtavia sähkövirtoja - nämä virrat tuottavat radiopulsseja.
Astronomit, jotka käyttävät radioteleskooppeja ympäri maailmaa, ovat löytäneet kehräävän neutronitähteen, jolla on erittäin tehokas magneettikenttä - nimeltään magnetar - tekevän asioita, joita magnetarin ei ole ennen nähty tekevän. Outo käyttäytyminen on pakottanut heidät luopumaan aiemmista teorioista radios pulsareista ja lupaa antaa uusia oivalluksia näiden äärimmäisten esineiden takana olevasta fysiikasta.
Noin 10 000 valovuoden päässä Maasta Jousimiehen tähtikuvan suuntaan sijaitseva magnetaari säteilee voimakkaita, säännöllisesti ajoitettuja radioaaltojen pulsseja, kuten radiopulssitkin, jotka ovat neutronitähtiä, joiden magneettikentät ovat paljon vähemmän voimakkaita. Yleensä magnetaarit ovat näkyvissä vain röntgensäteissä ja joskus erittäin heikosti optisessa ja infrapunavalossa.
”Kukaan ei ole koskaan löytänyt magnetarista tulevia radiopulsseja. Ajattelimme, että magnetaarit eivät tehneet tätä ”, sanoi Fernando Camilo Columbian yliopistosta. "Tämä esine aikoo opettaa meille uusia asioita magneettifysiikasta, joita emme olisi koskaan oppineet muuten", Camilo lisäsi.
Neutronitähdet ovat massiivisten tähtien jäännöksiä, jotka ovat räjähtäneet supernoovina. Ne sisältävät enemmän massaa kuin aurinko, ja ne puristetaan vain noin 15 mailin halkaisijaan, jolloin ne ovat niin tiheitä kuin atomitumat. Tavalliset pulsaattorit ovat neutronitähtiä, jotka lähettävät radioaaltojen "majakkapaloja" magneettikentän napoja pitkin. Tähden pyörittäessä radioaaltojen säde leijuu ympäri, ja kun se kulkee Maan suunnan, tähtitieteilijät voivat havaita sen radioteleskoopeilla.
Tutkijat ovat löytäneet noin 1700 pulssaria ensimmäisestä löytöstään vuonna 1967. Vaikka pulsaareilla on voimakkaita magneettikenttiä, noin tusinaa neutronitähteä on kutsuttu magnetaareiksi, koska niiden magneettikentät ovat 100-1 000 kertaa vahvempia kuin tyypillisissä pulsaareissa. Juuri näiden uskomattoman vahvojen kenttien rappeutuminen antaa voiman heidän omituiselle röntgensäteilylle.
"Magnetarin magneettikenttä tekisi lentokoneen pyörittämään ympäri ja osoittamaan pohjoiseen nopeammin kuin kompassin neula liikkuu maan päällä", kertoi David Helfand Columbian yliopistosta. Magneettikenttä on 1000 biljoonaa kertaa vahvempi kuin Maan, Helfand huomautti.
Uusi esine, nimeltään XTE J1810-197, löysi ensimmäisen kerran NASA: n Rossi-röntgen-ajoitustutkijan lähettäessä voimakkaan röntgensäteiden purskeen vuonna 2003. Röntgensäteet häipyivät vuonna 2004, Jules Halpern Columbian yliopistosta ja yhteistyökumppanit tunnistivat magneetin radioaallonlähettimeksi käyttämällä National Science Foundationin (NSF) Very Large Array (VLA) radioteleskooppia New Mexicossa. Kaikki radiosäteily on erittäin epätavallista magnetarille.
Koska magnetaarien ei ollut nähty lähettävän säännöllisesti radioaaltoja, tutkijat olettivat radion säteilyn aiheuttaneen neutronitähden heitetyistä hiukkaspilvistä sen röntgensäteilypurkauksen aikaan, idea, jonka he pian tajuavat olevan väärä.
Tietäen, että magneetti säteili jonkin verran radioaaltoja, Camilo ja hänen kollegansa tarkkailivat sitä Parkesin radioteleskoopin avulla Australiassa maaliskuussa ja havaitsivat hämmästyttävän voimakkaat radiosignaalit 5,5 sekunnin välein, mikä vastaa neutronitähden aiemmin määritettyä kiertoastetta .
Kun tutkijat jatkoivat XTE J1810-197: n tarkkailua, tutkijat saivat lisää yllätyksiä. Useimmat pulsaattorit heikentyvät korkeilla radiotaajuuksilla, mutta XTE J1810-197 ei ole voimakas säteilijä säteilytaajuuksilla 140 GHz asti, mikä on korkein radiotaajuuksista koskaan havaittu taajuus. Lisäksi, toisin kuin normaalit pulsaattorit, esineen radiosäteily vaihtelee vahvuudessaan päivästä toiseen ja myös pulsatioiden muoto muuttuu. Nämä variaatiot todennäköisesti osoittavat, että myös pulssarin ympärillä olevat magneettikentät muuttuvat.
Mikä aiheuttaa tämän käytöksen? Tällä hetkellä tutkijat uskovat, että magnetaarin voimakas magneettikenttä kiertyy, mikä aiheuttaa muutoksia paikoissa, joissa valtavat sähkövirrat virtaavat magneettikentän viivoja pitkin. Nämä virrat todennäköisesti tuottavat radiosykkeitä.
”Tämän mysteerin ratkaisemiseksi jatkamme tämän hullukohteen tarkkailua niin monella kaukoputkella, kuin pystymme saamaan käsiämme ja niin usein kuin mahdollista. Toivottavasti kaikkien näiden muutosten näkeminen ajan myötä antaa meille syvemmän käsityksen siitä, mitä todella tapahtuu tässä äärimmäisessä ympäristössä ”, sanoi ryhmän jäsen Scott Ransom National Radio Astronomy Observatory -keskuksesta.
Koska he odottavat XTE J1810-197: n haalistuvan kaikilla aallonpituuksilla, radio mukaan lukien, tutkijat ovat myös havainneet sen NSF: n Robert C. Byrd Green Bankin teleskoopin ja erittäin pitkän perusviivan taulukon (VLBA), Parkesin ja Australian teleskoopin kompaktiryhmän avulla. Australiassa, IRAM-kaukoputki Espanjassa ja Nancayn observatorio Ranskassa. Tutkimusryhmään kuuluvat myös Parkesin observatorion John Reynolds ja John Sakissian, Columbian yliopiston Neil Zimmerman sekä IRAM: n Juan Penalver ja Aris Karastergiou. Tutkijat kertoivat alkuperäisistä havainnoistaan Nature-lehden 24. elokuuta ilmestyvässä numerossa.
National Radio Astronomy Observatory on National Science Foundationin laitos, jota hallinnoi Associated Universities, Inc. yhteistyösopimuksella.
Alkuperäinen lähde: NRAO-lehdistötiedote
