Kreditna slika: ESA
Z vesoljsko opazovalno astronomijo XMM-Newton-jev opazovalni laboratorij z Evropsko vesoljsko agencijo so opravili prvo neposredno meritev magnetnega polja nevtronske zvezde. Nevtronska zvezda je zelo gost objekt z maso velike zvezde, zbrane v polmeru le 20-30 km, in predvidevali so, da imajo zelo močna magnetna polja, ki delujejo kot zavora, upočasnjujejo njihovo vrtenje. Toda po tem, ko so več kot 72 ur z XMM opazovali nevtronsko zvezdo, imenovano 1E1207.4-5209, so astronomi odkrili, da je bila 30-krat šibkejša, kot so napovedovali. Kaj povzroča upočasnitev teh predmetov, je spet skrivnost.
Z vrhunsko občutljivostjo ESA-jevega rentgenskega observatorija XMM-Newton je ekipa evropskih astronomov opravila prvo neposredno meritev magnetnega polja nevtronske zvezde.
Rezultati nudijo globok vpogled v ekstremno fiziko nevtronskih zvezd in razkrivajo novo skrivnost, ki jo je treba še rešiti ob koncu življenja te zvezde.
Nevtronska zvezda je zelo gost nebesni objekt, ki ima ponavadi nekaj takega, kot je masa našega Sonca, nabito v drobno kroglo, široko le 20 do 30 km. Je produkt zvezdne eksplozije, znane kot supernova, v kateri se večina zvezde razstreli v vesolje, vendar njeno strnjeno srce ostane v obliki super goste, vroče kroglice nevtronov, ki se vrti z neverjetno hitrostjo.
Kljub temu, da je poznan razred predmeta, posamezne nevtronske zvezde same ostajajo skrivnostne. Nevtronske zvezde so izredno vroče, ko se rodijo, vendar se zelo hitro ohladijo. Zato le redki oddajajo visoko energijsko sevanje, kot so rentgenski žarki. To je razlog, zakaj jih tradicionalno preučujemo s svojimi radijskimi emisijami, ki so manj energijske od rentgenskih žarkov in ponavadi utripajo in izklapljajo. Zato je nekaj nevtronskih zvezd, ki so dovolj vroče, da oddajajo rentgenske žarke, lahko videli rentgenski teleskopi, kot je ESA? S XMM-Newton.
Ena takih nevtronskih zvezd je 1E1207.4-5209. Z uporabo najdaljšega XMM-Newtonovega opazovanja galaktičnega vira (72 ur) je profesor Giovanni Bignami iz Centra d'Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) in njegova ekipa neposredno izmeril jakost magnetnega polja. Zaradi tega je prva izolirana nevtronska zvezda, kjer bi to lahko dosegli.
Vse prejšnje vrednosti magnetnih polj nevtronskih zvezd je bilo mogoče oceniti le posredno. To storijo s teoretičnimi predpostavkami, ki temeljijo na modelih, ki opisujejo gravitacijski kolaps masivnih zvezd, kot tiste, ki vodijo do nastanka nevtronskih zvezd. Druga posredna metoda je oceniti magnetno polje s preučevanjem upočasnitve vrtenja nevtronske zvezde z uporabo radioastronomskih podatkov.
V primeru 1E1207.4-5209 ta neposredna meritev z uporabo XMM-Newtona razkriva, da je magnetno polje nevtronske zvezde 30-krat šibkejše od napovedi, ki temelji na posrednih metodah.
Kako je to mogoče razložiti? Astronomi lahko merijo hitrost upočasnjevanja posameznih nevtronskih zvezd. Vedno so domnevali, da je vzrok "trenje" med magnetnim poljem in okolico. V tem primeru je edini zaključek, da na nevtronsko zvezdo vleče nekaj drugega, a kaj? Lahko ugibamo, da gre morda za majhen disk naplavin supernove, ki obdaja nevtronsko zvezdo, kar ustvarja dodaten faktor povleka.
Rezultat sproža vprašanje, ali je 1E1207.4-5209 edinstven med nevtronskimi zvezdami ali je prvi te vrste. Astronomi upajo, da bodo z XMM-Newtonom ciljali na druge nevtronske zvezde.
Opomba urednikom
Rentgenski žarki, ki jih oddaja nevtronska zvezda, kot je 1E1207.4-5209, morajo preiti skozi magnetno polje nevtronske zvezde, preden pobegnejo v vesolje. Na poti lahko delci v magnetnem polju zvezde ukradejo nekaj odhajajočih rentgenskih žarkov in dajo na njihove spektralne oznake znane kot "absorpcijske črte ciklotronske resonance". Prav ta prstni odtis je prof. Bignamiju in njegovi ekipi omogočil merjenje jakosti magnetnega polja nevtronske zvezde.
Izvirni vir: ESA News Release
