Ученые считают, что им удалось разгадать тайну формирования магнетаров
AstroNews.ru - 15 Мая 2014 12:17:24
Магнетары – это сверхплотные останки взрывов сверхновых, самые сильные магниты во Вселенной – в миллионы раз более мощные, чем самые сильные магниты на Земле. Группа астрономов, которая проводила исследование с помощью телескопа Very Large Telescope (VLT), считает, что смогла впервые обнаружить звезду-партнера магнетара. Это открытие может объяснять, как магнетары формируются и почему эта конкретная звезда не стала черной дырой.
Когда массивная звезда сжимается под воздействием собственной гравитации во время взрыва сверхновой, в результате образуется либо нейтронная звезда, либо черная дыра. Магнетары – это необычная и очень редкая форма нейтронной звезды. Как и все подобные объекты, при крошечном размере они обладают чудовищной плотностью. В момент «звездотрясения» (внезапный разлом на коре нейтронной звезды, подобный землетрясению), поверхность магнетара излучает множество гамма-лучей.
В звездном скоплении Westerlund 1 , расположенное на расстоянии 16 000 световых лет от нас в созвездии Жертвенник (Ara), имеется один из чуть более чем двух десятков магнетаров Млечного Пути, - CXOU J164710.2-455216. Этот объект по-настоящему озадачил астрономов: по из подсчетам, такой магнетар мог образоваться у результате взрыва звезды, масса которой была примерно в 40 раз больше массы Солнца. Однако, такие массивные звезды обычно, взрываясь, формируют черные дыры, а не нейтронные звезды.
Чтобы решить эту загадку, астрономы предположили, что магнетар мог сформироваться в результате взаимодействия двух очень массивных звезд, которые вращаются по орбите друг друга в двойной системе, настолько компактной, что она могла бы уместиться в пределах орбиты Земли вокруг Солнца. Однако, до сих пор, рядом с этим магнетаром не было обнаружено звезды-компаньона, поэтому астрономы использовали телескоп VLT, чтобы поискать в других частях кластера. Они искали «сбежавшие звезды», - объекты, которые сбегают из кластера на высоких скоростях, - то есть, возможно, выброшенные с орбиты взрывом сверхновой, в результате которого и сформировался магнетар. И такая звезда нашлась: Westerlund 1-5.
Это открытие позволило астрономам реконструировать звездную «биографию» и понять, как смог сформироваться магнетар, а не черная дыра. На первой стадии этого процесса более массивная звезда из пары начинает исчерпывать свой запас топлива, «передавая» свои внешние слои менее массивному компаньону, который «обречен» стать магнетаром – и заставляя его вращаться все быстрее и быстрее. Это быстрое вращение – важный момент в формировании ультра-сильного магнитного поля магнетара.
На второй стадии, в результате передачи массы, сам компаньон становится настолько массивным, что, в свою очередь, сбрасывает большое количество недавно набранной массы. Большое количество этой массы теряется, однако, какое-то все же переходит обратно к первой звезде, - в нашем случае Westerlund 1-5.
В этом процессе передачи вещества была создана уникальная химическая сигнатура Westerlund 1-5, а масса ее компаньона сжалась до достаточно низких уровней, чтобы сформировался магнетар, а не черная дыра. Произошел своеобразный звездный обмен, который имел последствия сразу для двух звезд!
Следовательно, ученые заключают, что то, что звезда является компонентом двойной системы, может быть существенным компонентом в «рецепте приготовления» магнетара.