Astronomowie odkryli dziwną gwiazdę neutronową, która właściwie nie powinna istnieć

Około 24000 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Kasjopei, znajduje się martwa gwiazda, która właściwie nie powinna istnieć. Tak przynajmniej wynika z istniejącej teorii.

Dziwna gwiazda

Neutronowa gwiazda pochłonęła materiał akrecyjny dużo większego od siebie towarzysza i wypluwa relatywistyczne dżety. Problemem jest jednak to, że jej pole magnetyczne jest niebywale silne, a wspomniane dżety obserwowano jedynie w gwiazdach neutronowych o znacznie słabszych polach magnetycznych.

Całe zamieszanie sprowadza się do faktu, że nasze obecne rozumienie dżetów w żaden sposób nie wyjaśnia zaobserwowanego zjawiska.

Astronomowie odkryli dziwną gwiazdę neutronową, która właściwie nie powinna istnieć
Udostępnij

Gwiazda neutronowa

Gwiazda neutronowa jest ewolucyjnym punktem końcowym masywnej gwiazdy, która przeszła supernową. Większość materiału zostaje wystrzelona w przestrzeń, a jądro zapada się, by stać się gęstym obiektem o silnej grawitacji.

Jeśli konkretna masa (około trzykrotności Słońca) nie zostanie osiągnięta, obiekt staje się gwiazdą neutronową o średnicy zaledwie 10-20 kilometrów. Jednak przekroczenie masy przez obiekt skutkuje powstaniem czarnej dziury.

Astronomowie odkryli dziwną gwiazdę neutronową, która właściwie nie powinna istnieć
Udostępnij

Pole magnetyczne

To załamanie jądra ma dość dziwny wpływ na pole magnetyczne gwiazdy neutronowej – „powoduje, że pole magnetyczne gwiazdy zwiększa moc do kilku miliardów razy więcej niż Słońce, by stopniowo słabnąć przez setki tysięcy lat”, wyjaśnia James Miller-Jones z Curtin University.

Czarne dziury są znacznie gęstsze od gwiazd neutronowych i słyną z tak potężnej grawitacji, że nawet światło nie może osiągnąć prędkości odpowiedniej do ucieczki. Choć gwiazdy neutronowe nie są aż tak silne, nie oznacza to, że mogą pochłaniać materię pochodzącą z innych obiektów, które znajdują się pod ich wpływem.

Astronomowie odkryli dziwną gwiazdę neutronową, która właściwie nie powinna istnieć
Udostępnij

Swift J0243.6 + 6124

Jednak tak właśnie się dzieje w przypadku tej gwiazdy neutronowej. Jest to część gwiazdy podwójnej Swift J0243.6 + 6124 odkrytej w październiku 2017 roku – materiał gwiazdy pochłaniany jest właśnie przez gwiazdę neutronową.

Strugi są doskonale znane we Wszechświecie. Potężne strumienie promieniowania i cząstek wybuchają z prędkością bliską prędkości światła z biegunów jądra obiektu.

Astronomowie odkryli dziwną gwiazdę neutronową, która właściwie nie powinna istnieć
Udostępnij

Są wytwarzane, gdy materia spada na gęsty, centralny obiekt. Jedynym wyjątkiem są gwiazdy neutronowe o silnym polu magnetycznym. – głosi teoria, w którą wierzono

Dżety

Choć wciąż nie wiadomo, co napędza strugi, naukowcy przypuszczali, że silne pola magnetyczne mogą prowadzić do pewnych ograniczeń. Potem jednak pojawił się Swift J0243.6 + 6124 i wszystko zepsuł.

Naukowcy pod kierownictwem Jakoba van den Eijndena z Uniwersytetu w Amsterdamie obserwowali emisję radiową i promieniowanie rentgenowskie Swifta. Na podstawie obserwacji i analiz zespół doszedł do wniosku, że emisje radiowe są zgodne z relatywistycznymi dżetami ze źródeł takich, jak czarne dziury. Są jednak 100 razy słabsze niż smugi z innych gwiazd neutronowych.

Astronomowie odkryli dziwną gwiazdę neutronową, która właściwie nie powinna istnieć
Udostępnij

Spektrum radiowe Swift J0243 jest takie samo, jak w przypadku strug z innych źródeł i ewoluuje w ten sam sposób. Jasność radiowa wynika z zapadającego gazu. Po raz pierwszy więc zaobserwowaliśmy dżety gwiazdy neutronowej o silnym polu magnetycznym. – powiedział Van den Eijnden

Obalone teorie

Należy także dodać, że to nie jakieś tam pole magnetyczne. To wokół gwiazdy neutronowej Swift J0243.6 + 6124 jest 10 bilionów razy silniejsze od Słońca. To z kolei zupełnie obala dotychczasową teorię o tłumieniu dżetów i zmusza do ponownego zbadania ich natury.

Naukowcy muszą jeszcze raz zbadać, w jaki sposobów są one wytwarzane i jakie towarzyszą temu procesy. Miller-Jones zauważa, że w niektórych przypadkach energia rotacyjna gwiazdy neutronowej może zostać pobrana, co skutkuje powstaniem dżetów.

Fotografie: scimex.org, theconversation.com, astronomie.nl, nasa.gov, nature.com