Astronomii au descoperit un pulsar care se învârte rapid cu un câmp magnetic puternic - numit magnetar - care demonstrează câteva trucuri noi. Descoperitorii consideră că câmpul magnetic din jurul stelei se răsucește, determinând curgerea curenților electrici uriași - acești curenți generează impulsuri radio.
Astronomii care folosesc radio-telescoape din întreaga lume au descoperit o stea de neutroni care se învârte cu un câmp magnetic superputent - numit magnetar - făcând lucrurile pe care niciun magnetar nu le-a mai văzut până acum. Comportamentul ciudat i-a forțat să recruteze teoriile anterioare despre pulsars radio și promite să ofere noi idei asupra fizicii din spatele acestor obiecte extreme.
Magnetarul, aflat la aproximativ 10.000 de ani lumină de Pământ, în direcția constelației Săgetător, emite impulsuri puternice, regulate, de unde radio, exact ca pulsarii radio, care sunt stele de neutroni cu câmpuri magnetice mult mai puțin intense. De obicei, magneții sunt vizibili numai în razele X și uneori foarte slab în lumina optică și în infraroșu.
„Nimeni nu a găsit până acum impulsuri radio provenite de la un magnetar. Ne-am gândit că magneții nu au făcut acest lucru ”, a spus Fernando Camilo, de la Universitatea Columbia. „Acest obiect ne va învăța lucruri noi despre fizica magnetarului, despre care nu am fi învățat altfel niciodată”, a adăugat Camilo.
Stelele neutronice sunt rămășițele unor stele masive care au explodat ca supernove. Conținând mai multă masă decât Soarele, acestea sunt comprimate la un diametru de doar aproximativ 15 mile, ceea ce le face la fel de dense ca nucleele atomice. Pulsars obișnuiți sunt stele neutronice care emit „fascicule far” ale undelor radio de-a lungul poliilor câmpurilor lor magnetice. Pe măsură ce steaua se învârte, fasciculul undelor radio se aruncă în jurul valorii, iar atunci când trece pe direcția Pământului, astronomii pot detecta cu ajutorul telescoapelor radio.
Oamenii de știință au descoperit aproximativ 1700 de pulsari de la prima descoperire în 1967. În timp ce pulsars au câmpuri magnetice puternice, aproximativ o duzină de stele de neutroni au fost supranumite magnetars, deoarece câmpurile lor magnetice sunt de 100-1.000 de ori mai puternice decât cele ale pulsarelor tipice. Decăderea acelor câmpuri incredibil de puternice este cea care alimentează strania lor emisie de raze X.
„Câmpul magnetic de la un magnetar ar face ca un portavion să se rotească și să se îndrepte spre nord mai repede decât se mișcă un ac al busolei pe Pământ”, a spus David Helfand, de la Universitatea Columbia. Câmpul unui magnetar este de 1.000 de miliarde de ori mai puternic decât cel al Pământului, a subliniat Helfand.
Noul obiect - numit XTE J1810-197 - a fost descoperit pentru prima oară de Rossi de radiografie a NASA, când a emis o explozie puternică de raze X în 2003. În timp ce razele X se decolorau în 2004, Jules Halpern de la Universitatea Columbia și colaboratorii au identificat magnetarul ca emițător de unde radio cu ajutorul telescopului radiofonic (Large Science Array) (NSF) Very Large Array (VS) din New Mexico. Orice emisiune radio este extrem de neobișnuită pentru un magnetar.
Deoarece nu s-a văzut că magnetars emite în mod regulat unde radio, oamenii de știință au presupus că emisia radio a fost cauzată de un nor de particule aruncate de pe steaua de neutroni în momentul izbucnirii de raze X, o idee pe care în curând și-ar da seama este greșită.
Știind că magnetarul emitea o formă de undă radio, Camilo și colegii săi au observat-o cu radiotelescopul Parkes din Australia în martie și au detectat imediat pulsiuni radio uimitor de puternice la fiecare 5,5 secunde, ceea ce corespunde ritmului de rotație stabilit anterior. .
În timp ce au continuat să observe XTE J1810-197, oamenii de știință au primit mai multe surprize. În timp ce majoritatea pulsars-urilor devin mai slabe la frecvențele radio mai mari, XTE J1810-197 nu, rămânând un emițător puternic la frecvențe de până la 140 GHz, cea mai înaltă frecvență detectată vreodată de la un pulsar radio. În plus, spre deosebire de pulsarii obișnuiți, emisia radio a obiectului fluctuează în forță de la o zi la alta, iar forma pulsărilor se schimbă și ea. Aceste variații indică probabil că și câmpurile magnetice din jurul pulsarului se schimbă.
Ce provoacă acest comportament? În acest moment, oamenii de știință consideră că intensul câmp magnetic al magnetarului se răsucește, provocând modificări în locațiile în care curg curentii uriași de-a lungul liniilor de câmp magnetic. Acești curenți generează probabil impulsuri radio.
„Pentru a rezolva acest mister, vom continua să monitorizăm acest obiect nebun cu cât mai multe telescoape pe care le putem pune mâna în funcțiune și cât mai des. Sperăm că, având în vedere toate aceste schimbări cu timpul ne va oferi o înțelegere mai profundă a ceea ce se întâmplă cu adevărat în acest mediu extrem de extrem ”, a declarat Scott Ransom, membru al echipei de la Observatorul Național de Radio Astronomie.
Deoarece se așteaptă ca XTE J1810-197 să se estompeze la toate lungimile de undă, inclusiv la radio, oamenii de știință au observat-o și cu telescopul Robert C. Byrd Green Bank al NSF și Very Long Baseline Array (VLBA), Parkes și Australia Telescope Compact Array în Australia, telescopul IRAM în Spania și Observatorul Nancay din Franța. John Reynolds și John Sakissian de la Parkes Observatory, Neil Zimmerman de la Universitatea Columbia și Juan Penalver și Aris Karastergiou din IRAM sunt, de asemenea, membri ai echipei de cercetare. Oamenii de știință au raportat concluziile lor inițiale în numărul din 24 august al revistei științifice Nature.
Observatorul Național de Radio Astronomie este o instalație a Fundației Naționale a Științei, operată în baza unui acord de cooperare de Universitățile Asociate, Inc.
Sursa originală: Comunicat de presă NRAO
