Одна з найдивніших зірок Чумацького Шляху щойно стала ще дивнішою. Це магнетар під назвою XTE J1810-197, і він був виявлений у 2003 році, просто викидаючи радіохвилі. У 2008 році це просто… зупинилося і практично зникло з нашого поля зору. Потім, у 2018 році, він знову спалахнув. Тільки цього разу в радіації, яку він випромінював, було щось дивне.
Тепер вчені проаналізували ці радіохвилі у двох окремих статтях, і результати дивовижні. Ці низькочастотні електромагнітні випромінювання спотворені таким чином, якого ми раніше не бачили, і здається, що зірка коливається.
«На відміну від радіосигналів, які ми бачили від інших магнітарів, цей випромінює величезну кількість швидкозмінної кругової поляризації», — каже астрофізик Маркус Лоуер з CSIRO в Австралії, який очолив першу статтю. «Ми ніколи раніше не бачили нічого подібного».
«Ми очікували побачити деякі варіації в поляризації випромінювання цього магнетара, оскільки ми знали це з інших магнетарів», — пояснює Грегорі Десвіньє з Інституту радіоастрономії імені Макса Планка (MPIfR) у Німеччині, який очолював другу роботу. «Але ми не очікували, що ці варіації настільки систематичні, що точно відповідають поведінці, яка буде спричинена коливанням зірки».
Усі зірки особливі по-своєму, але магнетари, мабуть, найдивніші з дивних. Це дуже молоді нейтронні зірки, які самі є колапсованими ядрами мертвих масивних зірок, які стали надновими та викинули більшу частину свого матеріалу під час колосального вибуху. Ядро, що залишилося, руйнується під дією сили тяжіння, і воно щільне – приблизно у 2,3 раза перевищує масу Сонця, стиснене в кулю діаметром лише 20 кілометрів (12 миль).
Після цього процесу колапсу нейтронні зірки на короткий час володіють шалено потужним магнітним полем. Вони, по суті, є найбільш магнітними речами у Всесвіті, з магнітними полями, які в 1000 разів потужніші, ніж у звичайної нейтронної зірки, і у квадрильйон разів, ніж у Землі.
Це змушує їх поводитися трохи дивно. Наприклад, вчені вважають, що постійне перетягування каната між магнітним полем і силою тяжіння магнетара час від часу змушує його спалахувати гігантськими землетрусами, посилаючи вибухи радіохвиль, які ми називаємо швидкими радіосплесками. Таким чином, бувши магнетаром, XTE J1810-197 стає диваком, навіть без «вмикання-вимикання-вмикання-знову». Проте нещодавня діяльність є безпрецедентною і може дати нове розуміння цих таємничих зірок.
Лоуер, Десвінь та їхні колеги виміряли властивість світла, випромінюваного зіркою, відому як поляризація. Саме тоді коливання світла, яке досягає нас, орієнтується в бажаному напрямку. Це нормально, щоб магнітне світло було поляризованим, обертаючись потужним магнітним полем, через яке воно має пройти, щоб досягти нас.
Зазвичай магнетари випромінюють в основному лінійно поляризоване світло з невеликою кількістю поляризованого світла, що рухається по спіралі. Лоуер і його команда виявили, що XTE J1810-197 випромінює величезну кількість світла з круговою поляризацією.
Теорія припускає, що це може статися, коли світло має проходити через густий, перегрітий «суп» частинок, які можна знайти в магнітному полі нейтронної зірки. Поведінка XTE J1810-197 не зовсім відповідає цьому прогнозу, але в дослідників є деякі ідеї.
«Наші результати свідчать про те, що над магнітним полюсом магнетара є перегріта плазма, яка діє як поляризаційний фільтр», — каже Лоуер. «Як саме плазма це робить, ще належить визначити».