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.

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.

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.

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.

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.

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.