Вчені виявили дивний новий тип зірки

Дослідницька група виявила надзвичайно незвичайну зірку, яка може перетворитися на магнетар — найбільш магнетичний об’єкт у відомому Всесвіті.

Астрономи знайшли надзвичайно незвичайну зірку, яка має найпотужніше магнітне поле, яке коли-небудь було знайдено в масивній зірці, і яка може стати одним із найбільш магнітних об’єктів у Всесвіті: варіант нейтронної зірки, відомої як магнетар . Ця знахідка знаменує собою відкриття нового типу астрономічних об’єктів — масивної магнітної гелієвої зірки — і проливає світло на походження магнетарів.

Розуміння нейтронних зірок і магнетарів

Нейтронні зірки — це щільні залишки, що залишилися від масивної зірки після того, як вона вибухнула надновою. Ці залишки вважаються найщільнішою матерією у Всесвіті. Деякі нейтронні зірки, відомі як магнетари, також претендують на рекорд найсильніших магнітних полів серед будь-яких об’єктів. Як магнетари, діаметр яких становить лише 15 кілометрів (9 миль), утворюють і створюють такі колосальні магнітні поля, залишається загадкою.

Зв’язок між гелієвими зірками та магнетарами

Нові спостереження групи астрономів, у тому числі Андре-Ніколя Шене з NSF NOIRLa , можуть пролити важливе світло на походження цих магнітних електростанцій. Використовуючи різні телескопи по всьому світу, в тому числі канадсько-французько-гавайський телескоп (CFHT) на Маунакеа, дослідники ідентифікували новий тип астрономічного об’єкта — масивну магнітну гелієву зірку. Цей незвичайний варіант зірки Вольфа-Райє може бути попередником магнетара.

Чене уточнив: «Вперше сильне магнітне поле було виявлено в масивній гелієвій зірці. Наше дослідження показує, що ця гелієва зірка закінчить своє життя як магнетар».

Таємниці HD 45166

Незважаючи на спостереження астрономів протягом понад століття, справжня природа цієї зірки під назвою HD 45166 залишалася здебільшого невідомою. Були виявлені лише основні факти, зокрема те, що він багатий на гелій, трохи більший за наше Сонце та є частиною подвійної системи.

«Ця зірка стала моєю одержимою ідеєю», — сказав Томер Шенар, астроном з Амстердамського університету та провідний автор дослідження, опублікованого в журналі Science . Досліджуючи подібні багаті гелієм зірки раніше, Шенар був заінтригований незвичайними характеристиками HD 45166, яка має деякі характеристики зірки Вольфа-Райє, але з унікальною спектральною сигнатурою. Він підозрював, що магнітні поля можуть пояснити ці незрозумілі характеристики. «Пам’ятаю, коли я читав літературу: «А що, якщо зірка магнітна?», — сказав він.

Шенар, Чене та їхні співробітники вирішили перевірити цю гіпотезу, провівши нові спектроскопічні спостереження цієї зоряної системи за допомогою CFHT. Ці спостереження показали, що ця зірка має феноменально потужне магнітне поле, приблизно 43 000 гаусс найпотужніше магнітне поле, яке коли-небудь було виявлено в масивній зірці. Вивчаючи також його взаємодію з зіркою-компаньйоном, команда змогла зробити точні оцінки його маси та віку.

Дослідники припускають, що, на відміну від інших гелієвих зірок, які врешті-решт еволюціонують із червоного надгіганта, ця конкретна зірка, ймовірно, була створена в результаті злиття пари зірок середньої маси.

Майбутнє HD 45166 і Magnetar Origins

Через кілька мільйонів років HD 45166, яка знаходиться на відстані 3000 світлових років від нас у сузір’ї Єдинорога, вибухне у вигляді дуже яскравої, але не надто енергійної наднової. Під час цього вибуху її ядро ​​стиснеться, захоплюючи та концентруючи і без того страшні лінії магнітного поля зірки. Результатом стане нейтронна зірка з магнітним полем приблизно в 100 трильйонів гаусів — найпотужніший тип магніту у Всесвіті.

«Ми думали, що найбільш вірогідними кандидатами на магнітар будуть найсмасивніші зірки», — сказав Чене. «Це дослідження показує нам, що набагато менш масивні зірки все ще можуть стати магнетарами, якщо для цього створені відповідні умови». Джерело