Magnetary jsou neutronové hvězdy s extrémně silným magnetickým polem, jehož intenzita může být až trilionkrát větší než u magnetického pole Země.
Z teorie plyne, že vznikají při kataklyzmatických kosmických událostech jako jsou výbuchy supernov, při nichž dochází ke zhroucení hmotných hvězd. Výsledkem obvykle bývají neutronové hvězdy, ale asi desetina těchto explozí končí právě jako magnetary.
Hvězdné zoo
Jeden takový magnetar zkoumali astronomové z Evropské jižní observatoře (ESO) teleskopem VLT (Very Large Telescope) v hvězdokupě Westerlund 1. Tato otevřená hvězdokupa se nalézá ve vzdálenosti asi 16 tisíc světelných let od Země v jižním souhvězdí Oltáře.
Z předchozích studií bylo známo, že Westerlund 1 obsahuje stovky velmi hmotných hvězd, některé z nich mají až 2000krát větší průměr než Slunce (pokud by se tedy nalézaly ve středu Sluneční soustavy, jejich povrch by sahal až někam k oběžné dráze Saturnu) a září téměř jako milion Sluncí najednou.
"Kdyby se Slunce nacházelo ve středu této nevšední hvězdokupy, naše noční obloha by byla naplněná stovkami hvězd jasných jako Měsíc v úplňku," tvrdí Ben Ritchie, jeden z astronomů, který zmíněný magnetar pozoroval.
|
Magnetary jsou neutronové hvězdy s extrémně silným magnetickým polem. |
Hvězdokupa Westerlund 1 pro astronomy představuje něco jako hvězdné zoo, neboť je v ní spousta nejrůznějších a exotických hvězd. Jedno ale mají všechny tyto hvězdy společné, a sice stáří, které se odhaduje asi na 3,5 až 5 milionů let, což je dáno tím, že celá hvězdokupa vznikla při jedné jediné kosmické události.
Magnetar a hmotnost jeho předchůdce
Magnetar ve Westerlundu 1 patří k několika málo magnetarům, které v naší Galaxii známe. Jak již bylo řečeno, všechny hvězdy v hvězdokupě jsou stejně staré, a proto hvězda, ze které magnetar vznikl, musela mít kratší život než ostatní. Právě této skutečnosti využili při určení hmotnosti předchůdce magnetaru.
"Délka života hvězdy je přímo spojena s její hmotností. Čím těžší hvězda, tím kratší život, tak pokud změříme hmotnost jiné hvězdy z hvězdokupy, můžeme s jistotou prohlásit, že hvězda, která dala vznik magnetaru, musela být ještě hmotnější," vysvětluje vedoucí pracovník studie Simon Clark a pokračuje: "To je velmi důležité, neboť zatím neexistuje žádná uznaná teorie ohledně toho, jak tyto extrémně magnetické objekty vznikají."
Teorie černých děr
Hmotnost hvězdy, ze které magnetar vznikl, si astronomové určili porovnáním s hmotnostmi jiných hvězd ve hvězdokupě. K tomuto účelu si záměrně vybrali zákrytovou dvojhvězdu W13, protože u gravitačně vázaných systémů je možné hmotnosti jednotlivých složek stanovit přímo z měření jejich pohybu.
Z výpočtů vyplynulo, že předchůdce magnetaru musel být minimálně 40krát hmotnější než Slunce. To bylo překvapivé, neboť dosud se předpokládalo, že z tak hmotných hvězd by měly vzniknout jen černé díry a nikoli neutronové hvězdy či magnetary.
"Než tyto hvězdy explodují jako supernovy, musí se zbavit více než devět desetin své hmoty, jinak by z nich vznikly černé díry," tvrdí další spoluautor výzkumu Ignacio Negueruela. "Tak obrovské ztráty hmoty před explozí ovšem představují pro současné teorie vývoje hvězd velkou výzvu," dodává.
|
Hmotnost hvězdy, ze které magnetar vznikl, si astronomové určili porovnáním s hmotnostmi jiných hvězd ve hvězdokupě... |
Stěžejní problém podle něj je zodpovězení otázky, jakou minimální hmotnost vlastně hvězda před výbuchem musí mít, aby z ní vznikla černá díry, když na to nestačí ani 40 slunečních hmotností. Dle dosud platné teorie se z hvězd o hmotnostech 10 – 25 Sluncí vytvoří neutronové hvězdy, ještě větší hvězdy se pak měly zhroutit rovnou do černých děr. Ale případ magnetaru z Westerlundu 1 svědčí o něčem jiném.
Klíčová role dvohjvězd
Přesto jedno vysvětlení problému astronomové našli. Většina astrofyziků se totiž shodne na tom, že hvězda, která se chystá přeměnit v magnetar, by měla být součástí dvojhvězdy. Obě složky binárního systému během vývoje spolu samozřejmě interagují, což by nakonec mohlo vést k tomu, že jedna z nich potřebné množství hmoty odvrhne do prostoru.
Jenže v místě, kde se sledovaný magnetar nachází, žádná hvězda objevena nebyla. Výbuch supernovy ale mohl dvojhvězdu rozbít a rozmetat její materiál ven mimo hvězdokupu.
Pokud se ukáže, že je tato představa správná, pak se rovněž potvrdí, že binární systémy hrají v evoluci hvězd mnohem větší roli, než se dosud myslelo.
Zdroje:
