Bildekreditt: ESA
Ved hjelp av rombaserte astronomer fra XMM-Newton røntgenobservatorier med Det europeiske romfartsorganisasjonen har foretatt den første direkte måling av en nøytronstjernes magnetfelt. En nøytronstjerne er et veldig tett objekt med massen av en stor stjerne pakket inn i en radius på bare 20-30 km, og de ble spådd å ha veldig sterke magnetfelt som fungerte som en bremse, og senket rotasjonen. Men etter å ha observert en nøytronstjerne kalt 1E1207.4-5209 i over 72 timer med XMM, oppdaget astronomene at den var 30 ganger svakere enn de spådde. Det som får disse gjenstandene til å bremse, er nok en gang et mysterium.
Ved å bruke den overordnede følsomheten til ESAs røntgenobservatorium, XMM-Newton, har et team av europeiske astronomer foretatt den første direkte måling av en nøytronstjernes magnetfelt.
Resultatene gir dyp innsikt i den ekstreme fysikken til nøytronstjerner og avslører et nytt mysterium som ennå ikke skal løses om slutten av denne stjernens liv.
En nøytronstjerne er veldig tett himmelsk gjenstand som vanligvis har noe som massen av sola vår pakket inn i en liten sfære bare 20-30 km over. Det er produktet av en fantastisk eksplosjon, kjent som en supernova, der mesteparten av stjernen sprenges ut i verdensrommet, men dens kollapset hjerte forblir i form av en supertett, varm ball av nøytroner som snurrer til en utrolig hastighet.
Til tross for at de er en kjent klasse av gjenstander, forblir individuelle nøytronstjerner selv mystiske. Neutronstjerner er ekstremt varme når de blir født, men kjøler seg veldig raskt. Derfor er det bare få av dem som sender ut svært energisk stråling, for eksempel røntgenstråler. Dette er grunnen til at de tradisjonelt studeres via radioutslippene, som er mindre energiske enn røntgenstråler og som vanligvis ser ut til å pulsere og av. Derfor kan de få nøytronstjernene som er varme nok til å avgi røntgenbilder sees av røntgenteleskoper, for eksempel ESAs XMM-Newton.
En slik nøytronstjerne er 1E1207.4-5209. Ved å bruke den lengste noensinne XMM-Newton-observasjonen av en galaktisk kilde (72 timer), har professor Giovanni Bignami fra Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements (CESR) og teamet hans direkte målt styrken til magnetfeltet. Dette gjør den til den første isolerte nøytronstjernen noensinne der dette kan oppnås.
Alle tidligere verdier av nøytronstjernemagnetiske felt kunne bare estimeres indirekte. Dette gjøres ved teoretiske antagelser basert på modeller som beskriver gravitasjonskollaps av store stjerner, som de som fører til dannelse av nøytronstjerner. En annen indirekte metode er å estimere magnetfeltet ved å studere hvordan nøytronstjernens rotasjon bremser ved bruk av radioastronomidata.
Når det gjelder 1E1207.4-5209, avslører denne direkte målingen ved bruk av XMM-Newton at nøytronstjernens magnetiske felt er 30 ganger svakere enn spådommer basert på de indirekte metodene.
Hvordan kan dette forklares? Astronomer kan måle hastigheten som individuelle nøytronstjerner bremser ned. De har alltid antatt at ‘friksjon’ mellom magnetfeltet og omgivelsene var årsaken. I dette tilfellet er den eneste konklusjonen at noe annet trekker på nøytronstjernen, men hva? Vi kan spekulere i at det kan være en liten skive av supernova-rusk som omgir nøytronstjernen, og skaper en ekstra drafaktor.
Resultatet reiser spørsmålet om 1E1207.4-5209 er unik blant nøytronstjerner, eller om den er den første i sitt slag. Astronomene håper å målrette andre nøytronstjerner med XMM-Newton for å finne ut av det.
Merknad til redaktører
Røntgenstråler som sendes ut av en nøytronstjerne som 1E1207.4-5209, må passere gjennom nøytronstjernens magnetiske felt før de rømmer ut i verdensrommet. Underveis kan partikler i stjernens magnetfelt stjele noen av de utgående røntgenstrålene og formidle deres spektrum fortellingstegn, kjent som 'syklotronresonansabsorpsjonslinjer'. Det er dette fingeravtrykket som gjorde at prof. Bignami og teamet hans kunne måle styrken til nøytronstjernens magnetfelt.
Originalkilde: ESA News Release
