Opazovanja rentgenske svetlobe z novim satelitom so pokazala, da nevtronske zvezde z izjemno močnimi magnetnimi polji verjetno nimajo atmosfere.

 

 

 

Nevtronske zvezde so ene izmed najbolj čudnih objektov v vesolju. V teh ostankih zvezd z običajnim premerom desetih kilometrov sta stisnjeni do dve masi Sonca. Posledično je snov izjemno gosta in se obnaša… no, pravzaprav ne vemo najbolje, kako se obnaša.

Teorija in opazovanja nas učijo, da je nevtronska zvezda sestavljena iz več plasti. Tanka vodikova atmosfera obdaja skorjo, v kateri nevtroni, elektroni in težja jedra bolj ali manj prosto plešejo naokoli. Nato pridemo do jedra z nekakšno kvantno tekočino, obogateno z nevtroni. Bolj ko se pomikamo proti središču nevtronske zvezde, manj razumemo, kakšna snov se tam nahaja.

Nevtronske zvezde običajno obdaja izjemno močno magnetno polje. Magnetarji so nevtronske zvezde s sto do tisočkrat močnejšim poljem od “navadnih” nevtronskih zvezd. Magnetarji sevajo rentgensko svetlobo v neenakomernih pulzih; pri tem v sekundi izsevajo toliko energije kot jo izseva Sonce v enem letu.

Za astronome je vsaka svetloba dobra svetloba: prek rentgenskih pulzov lahko dobijo vpogled v lastnosti nevtronske zvezde. Pred kratkim so si tako ogledali magnetar 4U 0142+61, ki se nahaja v smeri ozvezdja Kasiopeja, od nas pa je oddaljen okoli 13000 svetlobnih let.

Astronomi so magnetar opazovali z Nasinim [1] satelitom IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), ki je bil izstreljen lanskega decembra. Satelit meri polarizacijo rentgenskega sevanja. Svetlobo si lahko predstavljate kot potujoče valovanje med seboj pravokotnega električnega in magnetnega polja. Svetloba s Sonca pri tem niha v vseh mogočih smereh—pravimo, da je nepolarizirana. Če pa polje niha samo v eni ravnini, potem je svetloba (linearno) polarizirana. Polarizacija je običajno povezana z magnetnimi polji ali sipanjem na delcih. Pove nam torej nekaj o tem, kako je svetloba nastala in skozi kakšen medij je potovala, preden nas je dosegla.

To je bila sploh prva meritev polarizacije svetlobe magnetarja—rezultati so bili objavljeni v reviji Science. Raziskovalci so izmerili polarizacijo, ki je bila precej nižja, kot bi bila, če bi zvezdo obdajala atmosfera. Ugotovili so tudi, da se polarizacija spreminja z valovno dolžino [2]. Teoretični modeli takšno spremembo napovejo v primeru, da trdo skorjo obdaja magnetosfera z električnimi tokovi.

Tako odsotnost atmosfere kot sprememba polarizacije kažejo na izredno močno magnetno polje v bližini povšja zvezde. Takšno polje lahko plin pretvori v trdno ali tekoče stanje (proces poznamo pod imenom magnetna kondenzacija).

Preden bomo zatrdno vedeli, kako je z atmosferami nevtronskih zvezd, bo potrebno opazovati še več magnetarjev. Delati bo treba tudi na teoretičnih modelih. Vsekakor pa kaže, da bo novi satelit upravičil naložbo in nam postregel z novim znanjem o teh čudnih objektih.



[1] Če smo natančni, je satelit plod sodelovanja Nase in Italijanske vesoljske agencije.

[2] Svetloba višjih energij je polarizirana pod drugačnim kotom, to je, svetloba valuje v drugi ravnini. Raziskovalci so izmerili, da kot znaša ravno 90 stopinj.



Naslovna slika: Skica magnetarja. Avtor: ESO/L. Calçada


Efemeride
06.12.2022 11:58 CET
06.12.2022 10:58 UT
Sonce vzide 07:29 
zaide 16:17 
Luna vzide 15:06 
zaide 05:41 
Angleški portal v vesolje
Zmaga.com
Zmaga.com
META znanost
META znanost