Magnetari: Neutronske zvijezde s udarcem

Neutronske zvijezde su čudni, zagonetni objekti vani u galaksiji. Proučavali su ih desetljećima kako astronomi dobivaju bolje instrumente koji ih mogu promatrati. Pomislite na drhtavu, čvrstu kuglu neutrona čvrsto stisnutu u prostor veličine grada.

Posebno je intrigantna jedna klasa neutronskih zvijezda; zovu ih "magnetari". Ime dolazi od onoga što jesu: objekti s izrazito snažnim magnetskim poljem. Dok same normalne neutronske zvijezde imaju nevjerojatno jaka magnetska polja (poredak 10¹² Gauss, za one od vas koji vole pratiti te stvari) magneti su mnogostruko moćniji. Oni najmoćniji mogu biti viši od TRILLION Gausa! Za usporedbu, jakost magnetskog polja Sunca je oko 1 Gauss; prosječna jakost polja na Zemlji je pola Gaussa. (A Gauss je jedinica mjerenja koju znanstvenici koriste kako bi opisali jačinu magnetskog polja.)

Dakle, kako nastaju magnetari? Počinje sa neutronskom zvijezdom. One nastaju kada ogromnoj zvijezdi ponestane vodikovog goriva da gori u svojoj jezgri. Na kraju, zvijezda gubi vanjsku omotnicu i propada. Rezultat je

Tijekom supernove, jezgra supermasivne zvijezde gužva se u kuglu promjera oko 40 kilometara. Tijekom posljednje katastrofalne eksplozije, jezgra se još više ruši, čineći nevjerojatno gustu kuglu promjera oko 20 km ili 12 milja.

Taj nevjerojatan pritisak uzrokuje da jezgre vodika apsorbiraju elektrone i oslobađaju neutrine. Ono što ostaje nakon propadanja jezgre je masa neutrona (koji su komponente atomskog jezgra) s nevjerojatno velikom gravitacijom i vrlo jakim magnetskim poljem.

Da biste dobili magnetar, potrebni su vam malo drugačiji uvjeti tijekom kolapsa zvjezdane jezgre, koji stvaraju konačnu jezgru koja se rotira vrlo sporo, ali također ima i mnogo jače magnetsko polje.

Primjećeno je nekoliko desetaka poznatih magnetara, a još se proučavaju drugi mogući. Među najbližima je ona otkrivena u zvijezdenoj nakupini udaljenoj 16000 svjetlosnih godina od nas. Grozd se zove Westerlund 1, a sadrži neke od najmasivnijih zvijezda glavnog slijeda u svemir. Neki od ovih divova toliko su veliki da bi njihova atmosfera dosezala Saturnovu orbitu, a mnogi su blistavi kao milijun Sunca.

Zvijezde u ovom grozdu su prilično neobične. S obzirom na to da su sva 30 do 40 puta veća od Sunca, to čini grozd prilično mladim. (Masivne zvijezde brže stare.) Ali to također podrazumijeva da su zvijezde koje su već napustile glavni slijed sadržavalo je najmanje 35 solarnih masa. To samo po sebi nije zapanjujuće otkriće, međutim, uslijedilo je otkrivanje magnetara usred Westerlunda 1 koji je poslao drhtavice kroz svijet astronomije.

Konvencionalno, neutronske zvijezde (i stoga magnetari) nastaju kada 10-25 zvijezda sunčeve mase napusti glavni slijed i umre u masivnoj supernovi. Međutim, sa svim zvijezdama Westerlunda 1 koje su se formirale gotovo u isto vrijeme (i s obzirom na to) masa je ključni faktor brzine starenja) izvorna zvijezda mora biti veća od 40 sunčevih masa.

Nije jasno zašto se ova zvijezda nije srušila u crnu rupu. Jedna je mogućnost da se možda magnetari formiraju na potpuno drugačiji način od normalnih neutronskih zvijezda. Možda je bilo zvijezda-suputnika u interakciji s evoluirajućom zvijezdom, zbog čega je trošio velik dio svoje energije prerano. Veliki dio predmeta je mogao pobjeći, ostavljajući premalo za sobom da bi se u potpunosti razvilo u crnu rupu. Međutim, nije otkriven pratilac. Naravno, prateća zvijezda mogla je biti uništena tijekom energetskih interakcija s izvornikom magnetara. Jasno da astronomi trebaju proučavati te predmete kako bi razumjeli što više o njima i kako se formiraju.

Kako god se rodio magnetar, njegovo nevjerojatno moćno magnetsko polje je njegova najvažnija karakteristika. Čak i na udaljenosti od magneta od 600 milja, snaga polja bila bi tako velika da doslovno razdvaja ljudsko tkivo. Kad bi magnetar lebdio na pola puta između Zemlje i Mjeseca, njegovo bi magnetsko polje bilo dovoljno snažno da se podigne metalne predmete kao što su olovke ili spajalice iz džepova i potpuno razmažite sve kreditne kartice na Zemlja. To nije sve. Okolina zračenja oko njih bila bi nevjerojatno opasna. Ta su magnetska polja toliko snažna da se ubrzavanje čestica lako proizvodi rentgenske zrake i gama zračenja fotoni, svjetlost najviše energije u svemir.

Uredio i ažurirao korisnik Carolyn Collins Petersen.