Attēla kredīts: ESA
Izmantojot kosmosa bāzes XMM-Newton rentgena staru observatorijas astronomus ar Eiropas Kosmosa aģentūru, ir veikti pirmie neitronu zvaigznes magnētiskā lauka tiešie mērījumi. Neitronu zvaigzne ir ļoti blīvs objekts ar lielas zvaigznes masu, kas iesaiņota tikai 20–30 km rādiusā, un tika prognozēts, ka tām ir ļoti spēcīgi magnētiskie lauki, kas darbojas kā bremzes, palēninot to rotāciju. Bet, novērojot neitronu zvaigzni ar nosaukumu 1E1207.4-5209 vairāk nekā 72 stundas ar XMM, astronomi atklāja, ka tā ir 30 reizes vājāka, nekā viņi bija paredzējuši. Tas, kas liek šiem objektiem palēnināties, atkal ir noslēpums.
Izmantojot augstāko ESA rentgenstaru observatorijas XMM-Newton jutīgumu, Eiropas astronomu komanda ir veikusi pirmos tiešos neitronu zvaigznes magnētiskā lauka mērījumus.
Rezultāti sniedz dziļu ieskatu neitronu zvaigžņu galējā fizikā un atklāj jaunu noslēpumu, kas vēl jāatrisina par šīs zvaigznes dzīves beigām.
Neitronu zvaigzne ir ļoti blīvs debess objekts, kam parasti ir kaut kas līdzīgs mūsu Saules masai, kas iesaiņota nelielā sfērā tikai 20–30 km attālumā. Tas ir zvaigžņu sprādziena, kas pazīstams kā supernova, produkts, kurā lielākā daļa zvaigznes tiek izpūsta kosmosā, bet tās sabrukušā sirds paliek superblīvas, karstas neitronu bumbiņas formā, kas griežas ar neticamu ātrumu.
Neskatoties uz to, ka tā ir pazīstama objekta klase, atsevišķas neitronu zvaigznes pašas paliek noslēpumainas. Neitronu zvaigznes ir ārkārtīgi karstas, kad tās dzimst, bet ļoti ātri atdziest. Tāpēc tikai daži no tiem izstaro ļoti enerģētisku starojumu, piemēram, rentgenstarus. Tāpēc tos tradicionāli pēta, izmantojot radio izstarojumu, kas ir mazāk enerģisks nekā rentgena starojums un parasti šķiet, ka tas pulsē un izslēdzas. Tāpēc dažas neitronu zvaigznes, kas ir pietiekami karstas, lai izstarotu rentgena starus, var redzēt ar rentgena teleskopiem, piemēram, ESA XMM-Newton.
Viena šāda neitronu zvaigzne ir 1E1207.4-5209. Izmantojot visu laiku garāko XMM-Ņūtona novērojumu par galaktikas avotu (72 stundas), profesora Džovanni Bignami no Centra d’Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) un viņa komanda ir tieši izmērījusi tā magnētiskā lauka stiprumu. Tas padara to par pirmo visu laiku izolēto neitronu zvaigzni, kur to varēja sasniegt.
Visas iepriekšējās neitronu zvaigžņu magnētisko lauku vērtības varēja noteikt tikai netieši. To veic ar teorētiskiem pieņēmumiem, kuru pamatā ir modeļi, kas apraksta masīvu zvaigžņu gravitācijas sabrukumu, piemēram, tādas, kas noved pie neitronu zvaigžņu veidošanās. Otra netiešā metode ir magnētiskā lauka novērtēšana, izmantojot radioastronomijas datus, pētot, kā palēninās neitronu zvaigznes rotācija.
1E1207.4-5209 gadījumā šis tiešais mērījums, izmantojot XMM-Newton, atklāj, ka neitronu zvaigznes magnētiskais lauks ir 30 reizes vājāks nekā prognozes, kas balstītas uz netiešajām metodēm.
Kā to var izskaidrot? Astronomi var izmērīt ātrumu, ar kādu atsevišķas neitronu zvaigznes palēninās. Viņi vienmēr ir pieņēmuši, ka iemesls ir “berze” starp tā magnētisko lauku un apkārtni. Šajā gadījumā vienīgais secinājums ir tāds, ka neitronu zvaigzni velk kaut kas cits, bet kas? Mēs varam spekulēt, ka tas var būt neliels supernovas gružu disks, kas ieskauj neitronu zvaigzni, radot papildu vilkšanas koeficientu.
Rezultāts rada jautājumu par to, vai 1E1207.4-5209 ir unikāls starp neitronu zvaigznēm vai arī tas ir pirmais šāda veida veids. Lai uzzinātu, astronomi ar XMM-Newton mēģina mērķēt uz citām neitronu zvaigznēm.
Piezīme redaktoriem
Rentgenstariem, ko izstaro tāda neitronu zvaigzne kā 1E1207.4-5209, pirms izkļūšanas kosmosā ir jāiet cauri neitronu zvaigznes magnētiskajam laukam. Ceļā daļiņas zvaigznes magnētiskajā laukā var nozagt dažus izejošos rentgena starus, piešķirot to spektra indikatoriem, kas pazīstami kā “ciklotrona rezonanses absorbcijas līnijas”. Tieši šis pirkstu nospiedums ļāva profesoram Bignami un viņa komandai izmērīt neitronu zvaigznes magnētiskā lauka stiprumu.
Oriģinālais avots: ESA ziņu izlaidums
