Хаббл отслеживает блуждающий магнетар неизвестного происхождения
Это художественное представление магнетара, особого типа нейтронной звезды с невероятно сильным магнитным полем. Нейтронные звезды — одни из самых компактных и экстремальных объектов во Вселенной. Обычно эти звезды упаковывают больше массы Солнца в сферу нейтронов диаметром около 12 миль. Нейтронная звезда изображена как бело-голубоватая сфера. Магнитное поле показано в виде нитей, вытекающих из ее полярных областей. Автор: ESA
Исследователи, использующие космический телескоп Хаббл НАСА, обнаружили магнетар под названием SGR 0501+4516, пересекающий нашу галактику из неизвестного места происхождения. Исследователи говорят, что этот убегающий магнетар является наиболее вероятным кандидатом в нашей галактике Млечный Путь на магнетар, который не родился в результате взрыва сверхновой, как первоначально предсказывалось. Он настолько странный, что может даже дать ключ к механизму, лежащему в основе событий, известных как быстрые радиовсплески.
«Магнетары — это нейтронные звезды, мертвые остатки звезд, состоящие полностью из нейтронов. Уникальность магнетаров в их экстремальных магнитных полях», — говорит Эшли Краймс, ведущий автор статьи об открытии , опубликованной15 апреля в журнале Astronomy & Astrophysics. Краймс — научный сотрудник Европейского космического агентства в Европейском центре космических исследований и технологий в Нидерландах.
У магнетаров есть суперспособности героев комиксов. Магнитар имеет магнитное поле примерно в триллион раз более мощное, чем магнитосфера Земли. Если бы магнетар пролетел мимо Земли на расстоянии половины лунного, его интенсивное поле уничтожило бы все кредитные карты на нашей планете. Если бы человек оказался на расстоянии 600 миль, магнетар превратился бы в пресловутый научно-фантастический луч смерти, разрывающий каждый атом внутри тела.
Странность магнетара была выявлена с помощью чувствительных приборов «Хаббла», а также точных данных космического аппарата Gaia Европейского космического агентства (ЕКА).
Первоначально таинственный магнетар был обнаружен в 2008 году, когда обсерватория Swift НАСА зафиксировала короткие, интенсивные вспышки гамма-лучей на окраинах Млечного Пути. Источник, который оказался одним из всего лишь около 30 известных магнетаров в Млечном Пути, был назван SGR 0501+4516.
Поскольку магнетары являются нейтронными звездами, естественным объяснением их образования является то, что они рождаются в сверхновых, когда звезда взрывается и может коллапсировать до сверхплотной нейтронной звезды. Похоже, это относится к SGR 0501+4516, которая расположена недалеко от остатка сверхновой под названием HB9. Расстояние между магнетаром и центром остатка сверхновой на небе составляет всего 80 угловых минут, или немного шире вашего мизинца, если смотреть на него с конца вытянутой руки.
Но десятилетнее исследование с Хабблом поставило под сомнение место рождения магнетара. После первоначальных наблюдений с помощью наземных телескопов вскоре после открытия SGR 0501+4516, исследователи использовали исключительную чувствительность Хаббла и устойчивое наведение, чтобы обнаружить слабое инфракрасное свечение магнетара в 2010, 2012 и 2020 годах.
Каждое из этих изображений было выровнено с опорной системой, определенной наблюдениями с космического аппарата Gaia, который создал необычайно точную трехмерную карту почти двух миллиардов звезд в Млечном Пути. Этот метод выявил тонкое движение магнетара, когда он пересекал небо.
«Все эти движения, которые мы измеряем, меньше одного пикселя изображения Хаббла», — сказал соисследователь Джо Лайман из Университета Уорика, Великобритания. «Возможность надежного выполнения таких измерений действительно является свидетельством долгосрочной стабильности Хаббла».
Отслеживая положение магнетара, команда смогла измерить видимое движение объекта по небу. И скорость, и направление движения SGR 0501+4516 показали, что магнетар не может быть связан с близлежащим остатком сверхновой. Прослеживание траектории магнетара на тысячи лет в прошлое показало, что не было никаких других остатков сверхновой или массивных звездных скоплений, с которыми он мог бы быть связан.
Если SGR 0501+4516 не родился в сверхновой, магнетар должен быть либо старше своего предполагаемого возраста в 20 000 лет, либо мог образоваться другим способом. Магнетары также могут образовываться в результате слияния двух нейтронных звезд меньшей массы или в результате процесса, называемого коллапсом, вызванным аккрецией.
Бе́лые ка́рлики — звёзды, состоящие из электронно-ядерной плазмы, лишённые источников термоядерной энергии и светящиеся благодаря своей тепловой энергии, постепенно остывая в течение миллиардов лет.
Ближайший известный белый карлик — Сириус B, находящийся на расстоянии в 8,6 световых лет. Предполагается, что среди ста ближайших к Солнцу звёздных систем белыми карликами являются восемь звёзд. В настоящее время белые карлики составляют, по разным оценкам, от 3 до 10 % звёздного населения нашей галактики (неопределённость оценки обусловлена трудностью наблюдения удалённых белых карликов из-за их малой светимости). Википедия
«Обычно этот сценарий приводит к началу ядерных реакций и взрыву белого карлика, не оставляющему после себя ничего. Но была выдвинута теория, что при определенных условиях белый карлик может вместо этого коллапсировать в нейтронную звезду. Мы думаем, что именно так мог родиться SGR 0501», — добавил Эндрю Леван из Университета Радбауда в Нидерландах и Университета Уорика в Соединенном Королевстве.
Понимание быстрых радиовсплесков
SGR 0501+4516 в настоящее время является лучшим кандидатом на роль магнетара в нашей галактике, который мог образоваться в результате слияния или коллапса, вызванного аккрецией. Магнетары, которые образуются в результате коллапса, вызванного аккрецией, могли бы объяснить некоторые из загадочных быстрых радиовсплесков, которые представляют собой кратковременные, но мощные вспышки радиоволн. В частности, этот сценарий может объяснить происхождение быстрых радиовсплесков, которые возникают из звездных популяций, слишком древних, чтобы иметь недавно рожденные звезды, достаточно массивные, чтобы взорваться как сверхновые.
«Скорость рождения магнетаров и сценарии их формирования являются одними из самых актуальных вопросов в астрофизике высоких энергий, которые имеют значение для многих самых мощных кратковременных событий во Вселенной, таких как гамма-всплески, сверхъяркие сверхновые и быстрые радиовсплески», — сказал Нанда Реа из Института космических наук в Барселоне, Испания.
Исследовательская группа планирует провести дополнительные наблюдения с помощью телескопа «Хаббл» для изучения происхождения других магнетаров в Млечном Пути, чтобы понять, как формируются эти экстремально магнитные объекты.
Больше информации: AA Chrimes et al, The infrared counterpart and proper motion of magnetar SGR 0501+4516, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202453479
Источник: NASA
0 комментариев