Astronomi er en vitenskap om ekstremer - den største, den hotteste og den mest massive. I dag kunngjorde astrofysiker Bryan Gaensler (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) og kolleger at de har knyttet sammen to av astronomiens ytterpunkter, og viser at noen av de største stjernene i kosmos blir de sterkeste magnetene når de dør.
"Kilden til disse veldig kraftige magnetiske objektene har vært et mysterium siden de første ble oppdaget i 1998. Nå tror vi at vi har løst det mysteriet," sier Gaensler.
Astronomene baserer konklusjonene sine på data tatt med CSIROs Australia Telescope Compact Array og Parkes radioteleskop i Øst-Australia.
En magnetar er en eksotisk type nøytronstjerne - en stor størrelse med nøytroner i byen som er skapt når en massiv stjernekjerne kollapser på slutten av sin levetid. En magnetar besitter typisk et magnetfelt mer enn en kvadrillion ganger (ett etterfulgt av 15 nuller) sterkere enn jordens magnetiske felt. Hvis en magnetar var plassert halvveis til månen, kan den tørke dataene fra alle kredittkort på jorden.
Magnetarer spytter ut spreng av høyenergi røntgenstråler eller gammastråler. Normale pulsarer sender ut stråler av lavenergi-radiobølger. Bare rundt 10 magnetarer er kjent, mens astronomer har funnet mer enn 1500 pulsarer.
"Både radiopulsars og magnetarer finnes ofte i de samme regionene på Melkeveien, i områder der stjerner nylig har eksplodert som supernovaer," forklarer Gaensler. "Spørsmålet har vært: hvis de befinner seg på lignende steder og er født på lignende måter, hvorfor er de så forskjellige?"
Tidligere forskning har antydet at massen til den opprinnelige, stamfaderstjernen kan være nøkkelen. Nyere artikler av Eikenberry et al (2004) og Figer et al (2005) har antydet denne sammenhengen, basert på å finne magnetar i klynger av massive stjerner.
"Astronomer pleide å tro at virkelig massive stjerner dannet sorte hull da de døde," sier dr. Simon Johnston (CSIRO Australia Telescope National Facility). "Men de siste årene har vi innsett at noen av disse stjernene kan danne pulsarer, fordi de går på et raskt vekttap-program før de eksploderer som supernovaer."
Disse stjernene mister mye masse ved å blåse den av i vind som er som solens solvind, men mye sterkere. Dette tapet vil tillate en veldig massiv stjerne å danne en pulsar da den døde.
For å teste denne ideen undersøkte Gaensler og teamet hans en magnetar kalt 1E 1048.1-5937, som ligger omtrent 9000 lysår unna i stjernebildet Carina. For ledetråder om den opprinnelige stjernen studerte de hydrogengassen som lå rundt magnetaren ved hjelp av data samlet inn av CSIROs Australia Telescope Compact Array radioteleskop og dets 64 m Parkes radioteleskop.
Ved å analysere et kart over nøytral hydrogengass, fant teamet et slående hull som omgir magnetaren. "Bevisene peker på at dette hullet er en boble skåret ut av vinden som strømmet fra den opprinnelige stjernen," sier Naomi McClure-Griffiths (CSIRO Australia Telescope National Facility), en av forskerne som laget kartet. Egenskapene til hullet indikerer at etterkommersstjernen må ha vært omtrent 30 til 40 ganger solens masse.
En annen ledetråd i pulsar / magnetar-forskjellen kan ligge i hvor raskt nøytronstjerner snurrer når de dannes. Gaensler og teamet hans antyder at tunge stjerner vil danne nøytronstjerner som spinner opp til 500-1000 ganger i sekundet. Slike raske rotasjoner bør gi kraft til en dynamo og generere ekstreme magnetiske felt. `Normale 'nøytronstjerner blir født og snurrer bare 50-100 ganger i sekundet, og forhindrer at dynamoen fungerer og lar dem være med et magnetfelt som er 1000 ganger svakere, sier Gaensler.
"En magnetar går gjennom en kosmisk ekstrem makeover og ender veldig forskjellig fra sine mindre eksotiske radio-pulsar-fettere," sier han.
Hvis magnetar faktisk er født fra massive stjerner, kan man forutsi hva deres fødselsrate skal være, sammenlignet med radiopulsars.
"Magneter er de sjeldne` hvite tigrene 'fra stjernestrofysikk, "sier Gaensler. Vi estimerer at fødselsraten for magnetar bare vil være omtrent en tiendedel av normal pulsarer. Siden magnetarene også er kortvarige, kan de ti vi allerede har oppdaget være nesten alle som er der ute å bli funnet. ”
Teamets resultat vil bli publisert i en kommende utgave av The Astrophysical Journal Letters.
Denne pressemeldingen blir gitt ut i forbindelse med CSIROs Australia Telescope National Facility.
Hovedkvarter i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), er et felles samarbeid mellom Smithsonian Astrophysical Observatory og Harvard College Observatory. CfA-forskere, organisert i seks forskningsavdelinger, studerer universets opprinnelse, evolusjon og endelige skjebne.
Originalkilde: CfA News Release
