Nauka

Oto co dzieje się, gdy magnetar "udaje" pulsar. Niesamowity efekt

Jakub Szczęsny
Oto co dzieje się, gdy magnetar "udaje" pulsar. Niesamowity efekt

Astronomowie zarejestrowali coś niesamowitego w Drodze Mlecznej — magnetar, czyli martwa gwiazda o ekstremalnie silnym polu magnetycznym zaczęła wykazywać cechy... pulsara. Magnetar SGR J1935+2154 wzbudził ogromne zainteresowanie naukowców po tym, jak w 2020 roku wyemitował intensywny błysk radiowy sklasyfikowany jako FRB (szybki błysk radiowy). Większość takich zdarzeń pochodzi spoza naszej galaktyki.

Zjawisko to zostało bezpośrednio powiązane z SGR J1935+2154, obiektem znajdującym się w odległości około 30 tysięcy lat świetlnych od Ziemi, krążącym wokół supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A*. Naukowcy od dłuższego czasu podejrzewali, że magnetary mogą być źródłem szybkich błysków radiowych także w innych galaktykach, jednak brakowało jednoznacznych dowodów na poparcie tej hipotezy. Obserwacja FRB 20200428 stała się istotnym krokiem w kierunku rozwiązania tej zagadki.

Kilka miesięcy po wykryciu błysku, badacze zaobserwowali, że magnetar SGR J1935+2154 zaczął zachowywać się dokładnie tak, jak pulsar — czyli gwiazda neutronowa, która szybko wiruje i emituje wiązki fal radiowych. Tego typu zmiana w zachowaniu magnetara była wcześniej nieznana nauce. Zespół skupił się więc na monitorowaniu tego obiektu, korzystając z chińskiego radioteleskopu FAST, który już wcześniej odegrał kluczową rolę w odkryciu wskazanego wyżej błysku. FAST zarejestrował aż 795 impulsów z magnetara w ciągu zaledwie 13 dni. Warto podkreślić, że impulsom tym towarzyszyły zupełnie inne zjawiska niż te, które były obecne przy emisji FRB. Wskazuje to na fakt, iż tymi zdarzeniami rządzą nieco inne mechanizmy.

Gwiazdy neutronowe powstają w wyniku kolapsu masywnych gwiazd po wyczerpaniu ich paliwa jądrowego. Gdy gwiazda o masie co najmniej ośmiokrotnie większej od masy Słońca zapada się pod własnym ciężarem, dochodzi do eksplozji supernowej, podczas której zewnętrzne warstwy gwiazdy zostają wyrzucone w przestrzeń kosmiczną. Na miejscu śmierci obiektu pojawia się gwiazda neutronowa. Mimo niewielkich rozmiarów, jej masa może być równa masie słońca — materia w jej wnętrzu jest ekstremalnie skompresowana.

Magnetary to zaś specyficzny rodzaj gwiazd neutronowych, wyróżniający się niesamowicie silnym polem magnetycznym, które może osiągać wartości przekraczające miliard Tesli. Dla porównania, najsilniejsze pole magnetyczne wygenerowane przez człowieka wynosi około 1500 Tesli. Tak potężne pole magnetyczne znacząco wpływa na zachowanie materii w otoczeniu magnetara, a także na procesy emisji promieniowania.

Pulsary różnią się od magnetarów przede wszystkim tym, że regularnie emitują wiązki fal radiowych, które możemy zaobserwować na Ziemi. Prędkość obrotu pulsarów jest przeogromna, a niektóre z nich mogą wykonywać setki obrotów na sekundę. SGR J1935+2154, mimo że jest magnetarem, przez krótki okres czasu wykazywał właściwości typowe właśnie dla pulsara. To oczywiście zdezorientowało naukowców.

Zasugerowali oni, że magnetary mogą przechodzić fazy aktywności, podczas których na krótko zachowują się jak pulsary. Wiadomo jednak, że FRB 20200428 oraz późniejsze, mniej energetyczne błyski, które miały miejsce po nim, nie były związane z regularnym cyklem impulsów magnetara.

Tym samym, dowiadujemy się znacznie więcej o naturze pulsarów i magnetarów. Badania zespołu, opublikowane w Science Advances stanowią istotny krok w kierunku rozwikłania ich zagadek. Naukowcy już ostrzą sobie na nie zęby i wiele wskazuje, że dalsze obserwacje przyniosą nam kolejne ciekawe wnioski. Wszystko to powie nam naprawdę sporo nie tylko o zjawiskach w gwiazdach, magnetarach i pulsarach, ale przyniesie nam odpowiedzi w kontekście pytań dotyczących ewolucji Wszechświata oraz Drogi Mlecznej.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu