Znajdź zawartość

Dawno temu, gdzieś we wszechświecie pojawił się gigantyczny rozbłysk promieniowania gamma. W ciągu pół sekundy wyemitowane zostało tyle energii, ile nasze Słońce wyprodukuje przez całe swoje życie. Powstała najjaśniejsza ze znanych nam kilonowych, której światło dotarło do Ziemi 22 maja 2020 roku. Naukowcy z Northwestern University, po przeanalizowaniu rozbłysku w zakresie promieniowania radiowego, rentgenowskiego i bliskiej podczerwieni doszli do wniosku, że zarejestrowali – jako pierwsi w historii – narodziny magnetara. Magnetar powstał w wyniku połączenia się dwóch gwiazd neutronowych. Współczesne teorie mówią, że gdy łączą się dwie gwiazdy neutronowe, powstaje ciężka gwiazda neutronowa, która w ciągu milisekund zapada się w czarną dziurę. Nasze analizy rozbłysku pokazują, że w tym przypadku ciężki obiekt przetrwał. Nie zapadł się w czarną dziurę, a utworzył magnetar – szybko obracającą się gwiazdę neutronową o bardzo silnych polach magnetycznych, która emituje energię do otoczenia, tworząc w ten sposób jasny rozbłysk, który zaobserwowaliśmy, mówi profesor Wen-fai Fong, która stała na czele grupy badawczej. Rozbłysk został najpierw zaobserwowany przez Neil Gehrels Swift Observatory. Wiadomość o wydarzeniu została przekazana dalej i wiele teleskopów zostało skierowanych, by obserwować nowe zjawisko. Badano je m.in. za pomocą Teleskopu Hubble'a, Keck Observatory, Very Large Array czy Las Cumbres. Zespół profesor Fong szybko zdał sobie sprawę, że zjawisko nie jest typowe. Uczeni zauważyli, że w odniesieniu do promieniowania rentgenowskiego i radiowego, promieniowanie w bliskiej podczerwieni, które zarejestrował Hubble, było zbyt jasne, Dokładnie aż 10-krotnie jaśniejsze, niż się spodziewano. Informacje dostarczone przez Hubble'a pokazały nam, że musimy porzucić konwencjonalne myślenie i że mamy do czynienia z nieznanym zjawiskiem, mówi współautor badań Tanmoy Laskar z brytyjskiego University of Bath. Z przeprowadzonych analiz wynika, że w wyniku połączenia dwóch gwiazd neutronowych doszło do powstania magnetara, który obraca się z prędkością 1000 obrotów na sekundę. Wiemy, że magnetary istnieją, bo obserwujemy je w naszej galaktyce. Uważamy, że większość z nich powstała w wyniku eksplozji olbrzymich gwiazd. Dotychczas tylko przypuszczaliśmy, że niewielka część magnetarów pochodzi z połączenia gwiazd neutronowych. Nigdy jednak nie mieliśmy na to dowodów, co czyni nasze odkrycie wyjątkowym, dodaje Fong.   « powrót do artykułu

Pierwszy odkryty w Drodze Mlecznej szybki błysk radiowy (FRB) wydaje się pochodzić z magnetara. Jeśli odkrycie się potwierdzi, pomoże to lepiej zrozumieć naturę tajemniczych do tej pory FRB. Podwójny FRB został zarejestrowany 28 kwietnia 2020 roku. Pomiędzy sygnałami upłynęło 28,9 milisekundy. Sygnał nadszedł ze strony magnetara SGR 1935+2154, który znajduje się w pobliżu centrum Drogi Mlecznej, w odległości około 30 000 lat świetlnych od Ziemi. Sygnał jako pierwszy wykrył radioteleskop CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment). Wcześniej w kwietniu satelita Swift zarejestrował silne rozbłyski promieniowania rentgenowskiego, a dokładnie w tym samym czasie, gdy CHIME zarejestrował FRB Swift zauważył dwa silniejsze niż zwykle rozbłyski. Pochodzący z naszej galaktyki FRB jest 3000 razy potężniejszy niż jakakolwiek wcześniej zarejestrowana emisja radiowa z magnetara. Jest jednocześnie 10-krotnie słabszy niż międzygalaktyczne FRB. Jak mówi Kiyoshi Masui z MIT, prawdopodobnie ten FRB nie zostałby wykryty, gdyby pochodził spoza naszej galaktyki. Najbliższy znany nam magnetar położony poza Drogą Mleczną znajduje się około 500 milionów lat świetlnych od nas. Gdyby SGR 1935+2154 znajdował się w takiej odległości, FRB wydawałby się nam 200 milionów razy słabszy. Prawdopodobnie istnieje wiele pozagalaktycznych FRB, które są zbyt słabe, byśmy mogli je zauważyć, mówi Masui. Obecnie znamy mniej niż 30 magnetarów w Drodze Mlecznej, przez co niewiele wiemy o tego typu obiektach. Jeśli bylibyśmy w stanie połączyć FRB z tego galaktycznego magnetara ze źródłem pozagalaktycznych FRB zupełnie zmieniłoby to zasady gry, mówi Adam Deller z australijskiego Swinburne University of Technology. Tego typu dowód, wskazujący na magnetary jako źródło FRB pozwoliłoby na obserwowanie w FRB z Drogi Mlecznej zjawisk, które są zbyt słabe, by móc je dostrzec w FRB spoza naszej galaktyki. Pomimo najnowszego odkrycia naukowcy wciąż nie wiedzą, w jaki sposób FRB powstają w magnetarach, ani nawet czy wszystkie FRB pochodzą z magnetarów. Na razie wydaje się, że FRB mogą należeć do dwóch kategorii – słabszych ale powtarzających się błysków oraz potężnych jednorazowych. Przed dwoma laty informowaliśmy, że słynny FRB 121102 również może pochodzić z magnetara. « powrót do artykułu

Astronomowie korzystający z Very Long Baseline Array (VLBA) dokonali pierwszego w historii bezpośredniego geometrycznego pomiaru odległości do magnetara znajdującego się w Drodze Mlecznej. Pomiar ten pomoże stwierdzić, czy magnetary są źródłem tajemniczych szybkich błysków radiowych (FRB). Magnetary to odmiana gwiazd neutronowych. Te bardzo gęste obiekty charakteryzują się niezwykle silnym polem magnetycznym. Pole magnetyczne typowego magnetara może być bilion razy silniejsze niż pole magnetyczne Ziemi. Wiadomo też, że magnetary emitują silne impulsy promieniowania rentgenowskiego i gamma, przez co od pewnego czasu podejrzewa się, że to właśnie one mogą być źródłami FRB. Odkryty w 2003 roku magnetar XTE J1810-197 jest jednym z zaledwie sześciu takich obiektów, o których wiadomo, że emitują impulsy w paśmie radiowym. Emisję taką notowano w latach 2003–2008, później magnetar ucichł, a w grudniu 2018 roku znowu zaczął emitować sygnał. Grupa naukowców wykorzystała VLBA do obserwacji XTE J1810-197 najpierw od stycznia do listopada 2019, a później w marcu i kwietniu bieżącego roku. Dzięki temu możliwe było obserwowanie obiektu z dwóch przeciwległych stron orbity Ziemi wokół Słońca. To zaś pozwoliło na zarejestrowanie paralaksy, czyli niewielkiej pozornej zmiany położenia obiektu względem tła. Po raz pierwszy udało się wykorzystać paralaksę do pomiaru odległości od magnetara. Okazało się, że to jeden z najbliższych magnetarów. Znajduje się w odległości około 8100 lat świetlnych dzięki czemu jest świetnym obiektem dla przyszłych badań, mówi Hao Ding, student z australijskiego Swinburne University of Technology. Niedawno, 28 kwietnia, inny magnetar – SGR 1935+2154 – wyemitował najsilniejszy sygnał radiowy, jaki kiedykolwiek zarejestrowano w Drodze Mlecznej. Co prawda nie był on tak silny jak FRB pochodzące z innych galaktyk, jednak wydarzenie to tym bardziej sugeruje, że magnetary mogą być źródłem FRB. Większość znanych nam FRB pochodzi spoza Drogi Mlecznej. To niezwykle silne, trwające milisekundy sygnały o nieznanym źródle. Są na tyle niezwykłe, że muszą powstawać w bardzo ekstremalnych środowiskach. Takich jak np. magnetary. Dzięki dokładnemu poznaniu odległości do magnetara, możemy precyzyjnie obliczyć siłę sygnału radiowego, który emituje. Jeśli pojawi się coś podobnego do FRB pochodzącego XTE J1810-197, będziemy wiedzieli, jak silny to był impuls. FRB bardzo różnią się intensywnością, więc badania magnetara XTE J1810-197 pozwolą nam stwierdzić, czy jego emisja jest zbliżona do zakresu FRB, wyjaśnia Adam Deller ze Swinburne. « powrót do artykułu

W marcu teleskop kosmiczny Swift zauważył impuls radiowy pochodzący z Drogi Mlecznej. W ciągu tygodnia okazało się, że nowym źródłem promieniowania rentgenowskiego – Swift J1818.0–1607 – jest magnetar. To rzadki typ wolno obracającej się gwiazdy neutronowej. Cechą charakterystyczną magnetarów są ich niezwykle silne pola magnetyczne, które należą do najsilniejszych we wszechświecie. Nowo odkryty obiekt porusza się z prędkością 1,4 obrotu na sekundę i jest najszybciej obracającym się magnetarem. Jest też prawdopodobnie jedną z najmłodszych gwiazd neutronowych w Drodze Mlecznej. Co więcej, okazało się, że emituje on impulsy radiowe podobne do tych emitowanych przez pulsary. To dopiero piąty znany nam magnetar, w którego przypadku stwierdzono taką emisję, co czyni Swift J1818.0–1607 wyjątkowo rzadkim znaleziskiem. Naukowcy z ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) poinformowali właśnie, że impulsy z magnetara mają bardzo strome spektrum radiowe. Stają się znacznie słabsze, gdy przechodzimy od niskich do wysokich częstotliwości radiowych. Spektrum to jest nie tylko bardziej strome od pozostałych 4 magnetarów emitujących fale radiowe, ale też od 90% znanych nam pulsarów. Uczeni stwierdzili również, że w ciągu 2 tygodni magnetar stał się 10-krotnie jaśniejszy. Dla porównania, wszystkie pozostałe magnetary emitujące fale radiowe mają stałą jasność w tym zakresie. Kolejne analizy wykazały, że badany magnetar ma wiele podobnych właściwości do pulsara PSR J1119–6127. W 2016 roku zarejestrowano podobny do magnetarów rozbłysk tego pulsara. Wówczas doświadczył on gwałtownego wzrostu jasności i pojawiło się u niego strome spektrum radiowe. Jeśli rozbłysk pulsara i Swift J1818.0–1607 ma takie samo źródło, to z czasem badany magnetar powinien zyskać podobne spektrum, jak inne magnetary radiowe. Jak już wspomnieliśmy, Swift J1818.0–1607 jest jedną z najmłodszych gwiazd neutronowych. Naukowcy szacują jego wiek na 240–320 lat. Główny autor badań, Marcus Lower, zaproponował wyjaśnienie niezwykłych właściwości gwiazdy. Swift J1818.0–1607 mogła rozpocząć życie jako zwykły pulsar. Z czasem tempo jego obrotu mogło stać się podobne do tempa obrotu magnetara. Mogło się tak stać, jeśli biegun magnetyczny i biegun obrotu gwiazdy neutronowej szybko się wyrównają lub gdy materiał z supernowej opadnie na gwiazdę neutronową. O niezwykłej gwieździe można przeczytać na łamach Astrophysical Journal Letters. « powrót do artykułu

W nietypowej, pełnej masywnych gwiazd, gromadzie Westerlund 1, odległej o około 16 tysięcy lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Ołtarza (widocznym na półkuli południowej) odkryto magnetar, którego nie powinno tam być. Magnetar to odmiana gwiazdy neutronowej, posiadająca bardo silne pole magnetyczne i wysyłająca błyski promieniowania gamma i rentgenowskiego. Wszystkie gwiazdy neutronowe powstają, kiedy gwiazda wypali już swoje paliwo wodorowe i helowe. Bez tej energii nie potrafi już przeciwstawić się siłom grawitacji i traci stabilność. Kiedy jej płaszcz rozdyma się i eksploduje w postaci supernowej, jądro zapada się, atomy zostają zmiażdżone grawitacją, eletrony i protony zbijają się, tworząc neutrony - powstaje gwiazda neutronowa lub magnetar. Taki los czeka gwiazdy o średnicy od 8 do 20 mas naszego Słońca. Kiedy oszacowano wiek odkrytego magnetara, pojawiło się jednak zaskoczenie. Wiek można było ocenić łatwo - wszystkie gwiazdy w tej gromadzie są rówieśnikami. Długość życia gwiazdy zależy od jej masy, można więc łatwo wyliczyć masę gwiazdy przed jej śmiercią. Gwiazda, z której powstał odkryty magnetar, miała masę czterdzieści razy większą niż Słońce. Ależ to niemożliwe - okrzyknęli astronomowie. Kiedy gwiazda posiada masę równą dwudziestu - dwudziestu pięciu mas Słońca (lub oczywiście większą), jej zapadanie nie kończy się na fazie gwiazdy neutronowej. Pole grawitacyjne takiej ilości masy jest tak duże, że powstaje czarna dziura. Czemu nie powstała ona tutaj, skąd w miejsce czarnej dziury wziął się magnetar? Czy potrzeba znów zmieniać teorie na temat czarnych dziur? Dr Negueruela z University of Alicante oraz dr Ben Ritchie z Open University w swoim studium zaproponowali wyjaśnienie tej zagadki. Jak wyliczyli, supermasywna gwiazda tego rodzaju mogła uniknąć losu czarnej dziury, jeśli przed końcem życia pozbyłaby się 90% swojej masy. Jedynym znanym sposobem na to jest oddanie swojej materii towarzyszowi, jeśli gwiazda była elementem układu podwójnego, tzw. półrozdzielonego. Dostatecznie masywny towarzysz (mający mniejszy rozmiar niż sfera jego „dominacji" grawitacyjnej, czyli tzw, powierzchnia Roche'a) mógłby odebrać gwieździe wystarczającą część masy, żeby zmienić zakończenie jej żywota. Praca, zamieszczona w periodyku Astronomy and Astrophysics, zyskała uznanie za solidne poparcie wywodów obliczeniami, bez uciekania się do trudnych do weryfikacji teorii.