Niezwykle gęsta, namagnesowana gwiazda gwałtownie wybuchła, wypluwając z siebie energię miliarda Słońc. Stało się to w ułamku sekundy.
Magnetar jest gwiazdą neutronową o wyjątkowo silnym polu magnetycznym. Często wybuchają one bardzo spektakularnie i nieprzewidywalnie. Choć mogą być tysiące razy jaśniejsze od naszego Słońca, ich erupcje są tak krótkie i nieoczekiwane, że magnetary są bardzo trudne do wykrycia.
Naukowcom udało się jednak ostatnio uchwycić jeden z takich kosmicznych rozbłysków, po czym obliczyć oscylacje jasności magnetara w czasie jego wybuchu. Ustalono, że odległy magnetar uwolnił tyle energii, ile nasze Słońce wytwarza w ciągu 100 000 lat. Dokonał tego w czasie zaledwie 1/10 sekundy.
Ogólnie rzecz biorąc, gwiazda neutronowa powstaje, gdy początkowo masywna gwiazda zapada się pod koniec swojego życia pod wpływem własnej grawitacji. Gdy taka gwiazda ginie w wybuchu supernowej, protony i elektrony w jej jądrze zostają zmiażdżone do postaci niezwykle silnie sprasowanej materii zdegenerowanej. Powstała w ten sposób gwiazda ma ogromne pole grawitacyjne i bardzo szybką rotuje wokół własnej osi. Posiada też bardzo silne pole magnetyczne. Taka gwiazda neutronowa ma masę około 1,3 do 2,5 masy Słońca, ale cała ta masa jest w niej ściśnięta w kuli o średnicy zaledwie kilkudziesięciu kilometrów. Materia w gwiazdach neutronowych jest zatem tak gęsto upakowana, że gdyby była zawarta w przeciętnej kostce cukru, ważyłaby ponad 1 miliard ton.
Magnetary są gwiazdami neutronowymi o polach magnetycznych tysiąc razy silniejszych niż pola innych gwiazd neutronowych i zarazem potężniejszych niż w jakichkolwiek innych obiektach magnetycznych w znanym Wszechświecie. Słońce wypada blado w porównaniu z tymi jasnymi i gęstymi obiektami – nawet wtedy, gdy akurat nie wybuchają.
Nawet w stanie nieaktywnym magnetary mogą być 100 000 razy jaśniejsze niż nasze Słońce – powiedział jeden z autorów omawianych badań, profesor Castro-Tirado (Institute for Astrophysics of Andalucía). A w przypadku rozbłysku, który badaliśmy, GRB2001415, wyzwolona w nim energia była równoważna tej, jaką Słońce wypromieniowuje w ciągu 100 000 lat.
Magnetar, który wyprodukował krótką erupcję, znajduje się w Galaktyce Rzeźbiarza, galaktyce spiralnej położonej w odległości około 13 milionów lat świetlnych od Ziemi. Gigantyczny rozbłysk został wykryty 15 kwietnia 2020 roku przez instrument Atmosphere-Space Interactions Monitor (ASIM) na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, o czym naukowcy donieśli 22 grudnia w czasopiśmie „Nature”. Rozbłysk trwał zaledwie 0,16 sekundy i zanikł tak szybko, że był prawie nie do odróżnienia od szumu tła w danych obserwacyjnych.
Autorzy omawianych badań spędzili ponad rok, analizując te zaledwie dwie sekundy (!) danych zebranych przez ASIM, dzieląc całe zdarzenie na cztery fazy w oparciu o moc wyjściową magnetara, a następnie mierząc zmiany w polu magnetycznym gwiazdy spowodowane nagłym impulsem energii.
Tylko około 30 magnetarów zostało dotąd zidentyfikowanych w przypadku około 3000 znanych gwiazd neutronowych. Ten konkretny jest przy tym związany z najbardziej odległym z wykrytych dotąd rozbłysków magnetarowych. Naukowcy podejrzewają, że takie erupcje mogą być powodowane przez tak zwane trzęsienia gwiazd, które zakłócają i burzą elastyczne warstwy zewnętrzne magnetarów.
Czytaj więcej:
- Cały artykuł
- Oryginalna publikacja: Very-high-frequency oscillations in the main peak of a magnetar giant flare. A. J. Castro-Tirado et al. (2021)
- Modelowanie wnętrz gwiazd neutronowych
Źródło: Space.com/Live Science
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na ilustracji: potężny rozbłysk promieniowania rentgenowskiego z magnetara, czyli "supermagnetycznej" wersji gwiazdy neutronowej (wizja artystyczna). Źródło: NASA Goddard Space Flight Center/Chris Smith (USRA) / RUVID.
