Astronomi er en disiplin av ekstremer. De er de sterkeste kjente magnetene i universet, millioner ganger kraftigere enn de sterkeste magnetene på jorden.
Men deres opprinnelse har unngå astronomer i 35 år. Nå tror et internasjonalt team av astronomer at de har funnet partnerstjernen til en magnetar for første gang, en observasjon som antyder at magnetar dannes i binære stjernesystemer.
Når kjernen i en massiv stjerne går tom for energi, kollapser den for å danne en utrolig tett nøytronstjerne eller svart hull. I mellomtiden blåser stjernens ytre lag bort i en overveldende kraftig eksplosjon, kjent som en supernova. En teskje “nøytronstjerner” ville ha en masse på rundt en milliard tonn, og noen få kopper vil veie større enn Mount Everest.
Magneter er en uvanlig form for nøytronstjerner med kraftige magnetfelt. Mens det er omtrent et dusin kjente magnetarer i Melkeveien, skiller man seg ut som den mest særegne. CXOU J164710.2-455216 - som ligger 16 000 lysår unna i den unge stjerneklyngen Westerlund 1 - er i motsetning til noen annen magnetar fordi astronomer ikke kan se hvordan det dannet seg i utgangspunktet.
Astronomer anslår at denne magnetaren må ha blitt født i en eksplosiv død av en stjerne omtrent 40 ganger solens masse. "Men dette gir sitt eget problem, siden stjerner som er enorme forventes å kollapse for å danne sorte hull etter deres død, ikke nøytronstjerner," sa Simon Clark, hovedforfatter på papiret, i en pressemelding. "Vi forsto ikke hvordan det kunne ha blitt en magnetar."
Så astronomer gikk tilbake til tegnebrettet. Den mest lovende løsningen antydet at magnetaren dannet seg gjennom samspillet mellom to massive stjerner som kretset om hverandre. Når den mer massive stjernen begynte å bli tom for drivstoff, overførte den masse til den mindre massive følgesvennen, noe som fikk den til å rotere mer og raskere - en avgjørende ingrediens for å skape ultrast sterke magnetfelt.
På sin side ble ledsagerstjernen så massiv at den kastet en stor mengde av sin nylig oppnådde masse. Dette fikk den til å “krympe til lave nivåer til at en magnetar ble født i stedet for et svart hull - et spill med stellar pass-the-pakke med kosmiske konsekvenser” sa medforfatter Francisco Najarro fra Centro de Astrobiología i Spania.
Det var bare et lite problem: ingen ledsagerstjerne hadde blitt funnet. Så Clark og kollegene siktet ut for å søke etter en stjerne i andre deler av klyngen. De brukte ESOs Very Large Telescope for å jakte på en hypervelocity-stjerne - en gjenstand som unnslipper klyngen med en utrolig fart - som kan ha blitt kastet ut av bane av supernova-eksplosjonen som dannet magnetar.
En stjerne, kjent som Westerlund 1-5, stemte overens med prediksjonen deres.
“Ikke bare har denne stjernen den høye hastigheten som forventes hvis den kommer til å trekke seg tilbake fra en supernovaeksplosjon, men kombinasjonen av dens lave masse, høye lysstyrke og karbonrike sammensetning virker umulig å gjenskape i en enkelt stjerne - en røykepistol som viser den må opprinnelig ha dannet seg med en binær ledsager, ”sa medforfatter Ben Ritchie fra Open University.
Funnet antyder at dobbeltstjernersystemer kan være essensielle for å danne disse gåtefulle stjernene.
Oppgaven er publisert i Astronomy & Astrophysics, og er tilgjengelig for nedlasting her.
