Tähtitiede on äärimmäisyyksien tiede - suurin, kuumin ja massiivisin. Tänään astrofysiikka Bryan Gaensler (Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskus) ja kollegansa ilmoittivat yhdistäneensä kaksi tähtitieteen äärimmäisyyttä osoittaen, että joistakin kosmisen suurimmista tähtiistä tulee voimakkaimpia magneetteja kuollessaan.
"Näiden erittäin voimakkaiden magneettikohteiden lähde on ollut mysteeri sen jälkeen, kun ensimmäinen löydettiin vuonna 1998. Nyt uskomme, että olemme ratkaisseet salaisuuden", Gaensler sanoo.
Tähtitieteilijät perustavat päätelmänsä tietoihin, jotka on saatu CSIRO: n Australia Telescope Compact Array- ja Parkes-radioteleskoopilla Itä-Australiassa.
Magnetaari on eksoottinen tyyppi neutronitähti - kaupunkikokoinen neutronien pallo, joka syntyy, kun massiivisen tähden ydin romahtaa elinaikanaan. Magnetaarilla on tyypillisesti magneettikenttä, joka on enemmän kuin yksi kvadriljoona kertaa (yhtä seuraa 15 nollaa), voimakkaampi kuin maan magneettikenttä. Jos magnetaari sijaitsisi puolivälissä kuuhun, se voisi pyyhkiä tiedot jokaisesta maan päällä olevasta luottokortista.
Magnetaarit sylkevät purskeita korkean energian röntgen- tai gammasäteitä. Normaalit pulsaattorit lähettävät vähän energiaa kuluttavien radioaaltojen säteitä. Vain noin 10 magnetaaria tunnetaan, kun taas tähtitieteilijät ovat löytäneet yli 1500 pulssaria.
"Sekä radiopulssareita että magnetaareja löytyy yleensä samoilta Linnunradan alueilta alueilta, joilla tähdet ovat viime aikoina räjähtineet supernovoiksi", Gaensler selittää. "Kysymys on ollut: jos ne sijaitsevat samanlaisissa paikoissa ja syntyvät samalla tavalla, miksi he ovat niin erilaisia?"
Aikaisemmat tutkimukset ovat vihjaneet, että alkuperäisen esivanhemman tähden massa voi olla avain. Eikenberry et al: n (2004) ja Figer et al: n (2005) äskettäisissä julkaisuissa on ehdotettu tätä yhteyttä, joka perustuu magnetaarien löytämiseen massiivisten tähteiden klustereista.
"Astronomit ajattelivat, että todella massiiviset tähdet muodostivat mustia reikiä kuollessaan", kertoo tri Simon Johnston (CSIRO Australia Telescope National Facility). "Mutta viime vuosina olemme ymmärtäneet, että jotkut näistä tähtiistä voivat muodostaa pulsareita, koska ne menevät nopeaan painonpudotusohjelmaan ennen kuin ne räjähtää supernovoiksi."
Nämä tähdet menettävät paljon massaa puhaltamalla sen tuuleilta, jotka ovat kuin auringon aurinkotuuli, mutta paljon voimakkaampia. Tämän menetyksen ansiosta erittäin massiivinen tähti voisi muodostaa pulsarin kuollessaan.
Tämän idean testaamiseksi Gaensler ja hänen tiiminsä tutkivat magneettia nimeltä 1E 1048.1-5937, joka sijaitsee noin 9000 valovuoden päässä Carinan tähdistössä. Alkuperäistä tähteä koskevista vihjeistä he tutkivat vetykaasua, joka makaa magnetarin ympärillä, CSIRO: n Australia Telescope Compact Array -radioskoopin ja sen 64 metrin Parkes-radioteleskoopin keräämien tietojen avulla.
Analysoimalla neutraalin vetykaasun karttaa, joukkue löysi magneettia ympäröivän silmiinpistävän reiän. "Todisteet viittaavat siihen, että tämä reikä on kupla, jonka alkuperäisen tähden virrannut tuuli on veistänyt", kertoo Naomi McClure-Griffiths (CSIRO Australian teleskoopin kansallinen laitos), yksi tutkimuksen tehneistä kartasta. Reiän ominaispiirteet osoittavat, että progenitoritähteen on pitänyt olla noin 30 - 40-kertainen auringon massaan nähden.
Toinen vihje pulsaari / magneettieroon voi olla siinä, kuinka nopeasti neutronitähtiä pyörii muodostuessaan. Gaensler ja hänen tiiminsä ehdottavat, että raskaat tähdet muodostavat neutronitähtiä, jotka pyörivät jopa 500–1000 kertaa sekunnissa. Tällaisen nopean pyörimisen tulisi antaa voimaa dynolle ja luoda ylimääräisiä magneettikenttiä. "Normaalit" neutronitähdet syntyvät pyörivinä vain 50–100 kertaa sekunnissa, estäen dynamon toimimasta ja jättämästä magneettikentän 1000 kertaa heikommaksi, Gaensler sanoo.
"Magneetti käy läpi kosmisen äärimmäisen muunnelman ja päätyy hyvin erilaiseen kuin vähemmän eksoottiset radiosimpulssin serkut", hän sanoo.
Jos magnetaarit ovat todella syntyneet massiivisista tähtiä, voidaan ennustaa, minkä heidän syntyvyyden pitäisi olla, verrattuna radios pulsareihin.
"Magnetaarit ovat tähtitieteiden astrofysiikan harvinaisia" valkoisia tiikereitä ", Gaensler sanoo. ”Arvioimme, että magneettinen syntyvyys on vain noin kymmenesosa normaalien pulssarien tasosta. Koska magnetaarit ovat myös lyhytaikaisia, ne kymmenen, jotka olemme jo löytäneet, saattavat olla melkein kaikkia niitä, joita löytyy sieltä. "
Ryhmän tulos julkaistaan tulevassa The Astrophysical Journal Letters -lehdessä.
Tämä lehdistötiedote julkaistaan yhdessä CSIRO: n Australia Telescope National Fund -yrityksen kanssa.
Harvard-Smithsonian Astrophysics Center (CfA), jonka pääkonttori sijaitsee Cambridgessä, Massachusettsissa, on Smithsonian Astrophysical Observatoryn ja Harvard College Observatoryn yhteistyö. CfA: n tutkijat, jotka on jaettu kuuteen tutkimusosastoon, tutkivat maailmankaikkeuden alkuperää, evoluutiota ja lopullista kohtaloa.
Alkuperäinen lähde: CfA: n lehdistötiedote
