Rádiové signály z mladého magnetaru vykazují nezvyklé chování, naznačují nepravidelné magnetické pole hvězdy

Magnetar Swift J1818.0-1607 je nejmladší známá neutronová hvězda, astronomové ji pozorují pouhých 240 let po jejím vzniku. Podle nové studie v magazínu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society tento objekt navíc vykazuje neočekávané chování - jeho rádiové pulzy se liší od ostatních magnetarů a zdá se, že má oba magnetické póly na stejné polokouli.

Neutronová hvězda, magnetické pole

Neutronová hvězda, magnetické pole Simulace možného rozložení magnetického pole neutronové hvězdy J0030+0451.



Neutronové hvězdy

Neutronové hvězdy jsou malé objekty dosahující průměru do 20 kilometrů, které však mají vysokou hmotnost a tedy i hustotu. Jejich hmotnost se pohybuje mezi 2 - 3 hmotnostmi Slunce. Vznikají na konci života hvězd, jejichž hmotnost se pohybuje mezi 10 a 30 slunečními hmotnostmi (z menších objektů vznikají bílé trpaslíky a z větších černé díry). Nejrychleji rotující neutronová hvězda PSR J1748-2446ad se kolem svojí osy otočí více než 700x za sekundu.

Typy neutronových hvězd

Pulzar Neutronové hvězdy, které naším směrem vysílají proudy radiace a rotují, se jeví jako pulzující hvězdy. Pulzary mají pravidelnou a specifickou periodu rotace a mohou být využívány k orientaci sond ve vesmíru. Milisekundový pulzar Neutronové hvězdy, které se kolem svojí osy otočí za kratší dobu, než je 10 milisekund. Vědci předpokládají, že se jedná o hodně staré neutronové hvězdy, které se v průběhu svojí existence zrychlily prostřednictvím akrece materiálu. Magnetar Neutronová hvězda s extrémně silným magnetickým polem, které dosahuje až k 1011 tesla. Tyto hvězdy rotují ještě rychleji než běžné neutronové hvězdy.
Ne všechny magnetary vysílají rádiové signály, a pokud ano, mají konzistentní intenzitu napříč frekvencemi. J1818 nicméně vykazuje silnější záření u nízkých frekvencí než u vysokých. To vědce překvapilo, protože podobné chování mají pulzary - neutronové hvězdy se slabším magnetickým polem. 

Co víc - magnetar J1818 své chování v čase mění. Při pozorování v květnu 2020, dva měsíce po jeho objevení, rádiové signály pořád připomínaly spíš pulzar než magnetar. Toto chování se nicméně během června proměnilo a magnetar začal střídat silnější a slabší záření. To vyvrcholilo v červenci, kdy objekt střídal své chování, které jednu dobu připomínalo pulzar a jindy zase magnetar. Podobné chování nebylo u magnetaru nikdy pozorováno.

Další analýza světla, které od magnetaru J1818 přichází, vede vědce k závěru, že magnetické póly hvězdy jsou vychýlené. Oba magnetické póly se pravděpodobně nacházejí blízko sebe a připomínají tak spíš magnetismus slunečních skvrn. Z tohoto regionu pravděpodobně pochází také rentgenové záblesky, které z tohoto magnetaru také vycházejí.

Objekt Swift J1818.0-1607 je pro vědce velmi zajímavým cílem. Pozorovali u něj mnohá prvenství magnetarů a neutronových hvězd obecně. Budou jej proto nadále bedlivě pozorovat pomocí několika teleskopů. V plánu je například intenzivní pozorování teleskopem Parkes v Austrálii v průběhu roku 2021. Zkoumat jej určitě budou také vesmírné rentgenové teleskopy Chandra a XMM-Newton.
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Další zprávy z kategorie Magnetary

Před několika dny zazářil v Mléčné dráze dosud neznámý magnetar

3. června zachytili astronomové pomocí teleskopu Swift záblesk rentgenového záření vycházející z disku Mléčné dráhy. Následná pozorování tohoto zdroje teleskopem NICER na ISS potvrdila pulzy charakteristické pro magnetary. Objekt, který dostal označení Swift J1555.2-5402 (SGR J1555.2-5402), je tedy 25. známý magnetar.

Teleskop Hubble lokalizoval pětici FRB signálů do ramen spirálních galaxií

Astronomům se pomocí vesmírného teleskopu Hubble podařilo lokalizovat 5 intenzivních rádiových záblesků označovaných jako FRB (Fast Radio Bursts). Tento druh signálů byl objeven teprve nedávno a vědci doposud neví, jak vznikají, hledají proto jakoukoliv indicii, která je k odpovědi přiblíží. Zdroje FRB signálů zkoumané teleskopem Hubble se nachází na okraji pěti spirálových galaxií, z nichž většina je masivní a stále v nich vznikají nové hvězdy. Lze tak vyloučit několik možných zdrojů FRB signálů, naopak nový výzkum podporuje zatím nejpřijímanější teorii - magnetary.

Nejzářivější binární systém detekovaný v gama záření v naší galaxii zřejmě obsahuje magnetar

Binární hvězda s největší intenzitou gama záření v Mléčné dráze má označení LS 5039 a byla objevena v roce 2005. Tento systém obsahuje jednu masivní hvězdu a jednou malou, kompaktní hvězdu. Nová analýza dat z let 2007 a 2016 nyní ukazuje, že kompaktní složka tohoto systému je zřejmě vysoce magnetizovaná neutronová hvězda, která se označuje jako magnetar.

Z blízkého magnetaru vychází záblesky připomínající rychlé rádiové pulzy FRB

Nová analýza dat z roku 2009 odhalila více informací o zvýšené aktivitě magnetaru 1E 1547.0–5408 v roce 2009. Rentgenové a rádiové záblesky z této neutronové hvězdy se silným magnetickým polem vědcům vzdáleně připomínají FRB signály. Podle jejich nové studie je možné, že magnetary do vesmíru vysílají celou škálu rádiových záblesků, z nichž některé jsou podobné FRB signálům a jiné se blíží běžné aktivitě rádiových pulzarů.

Krátký gama záblesk zachycený letos na jaře zřejmě pochází z kolize neutronových hvězd, ve které vznikl magnetar

Astronomové v dubnu detekovali nezvyklý záblesk z hlubokého vesmíru. Nejprve vesmírný teleskop Swift zachytil krátký gama záření. Potom se do pozorování zapojily další teleskopy zkoumající jiné části elektromagnetického spektra a před astronomy postupně začal vznikat obraz události, která k nezvyklému záblesku vedla - zrod magnetaru.

První zdroj FRB signálu v naší galaxii se znovu ozval třemi intenzivními milisekundovými záblesky

V dubnu astronomové detekovali první FRB signál přicházející od hvězdy z naší vlastní galaxie. Ze stejného zdroje SGR 1935+2154 v Mléčné dráze byl detekován začátkem října detekován další FRB signál. Zkoumání této hvězdy vědce přibližuje k rozluštění původu těchto signálů s neznámým původem.

První přesně změřená vzdálenost magnetaru může vědce přiblížit k rozluštění původu tajemných signálů FRB

Astronomové poprvé přímo změřili vzdálenost magnetaru pomocí paralaxy. Jejich cílem byla neutronová hvězda XTE J1810-197 s původně odhadovanou vzdáleností kolem 10 tisíc světelných let. Nová pozorování teleskopem VLBA (Very Long Baseline Array) tuto vzdálenost zpřesnila na 8 100 světelných let. Tento výzkum by mohl vědce přiblížit k odpovědi na otázku, zda jsou to právě magnetary (neutronové hvězdy s extrémně silným magnetickým polem), které způsobují tajemné rádiové signály FRB přicházející k nám z hlubokého vesmíru.