Nowe spojrzenie na impulsy magnetara

Nowe obserwacje pozwoliły uchwycić impulsy promieniowania z magnetycznej pozostałości po gwieździe zwanej magnetarem. Co te obserwacje mówią nam o tym, jak magnetary i inne gwiazdy neutronowe generują swoje wiązki promieniowania?

Rzadkie pozostałości gwiazdowe
Gwiazdy neutronowe – bardzo gęste, wielkości miasta pozostałości po gwiazdach, które eksplodowały jako supernowe – występują w wielu odmianach. Te, które emitują wąskie wiązki fal radiowych omiatających Ziemię niczym światło latarni morskiej, nazywane są pulsarami. Te, które mają niezwykle silne pola magnetyczne – 100 milionów razy silniejsze niż najsilniejszy magnes, jaki kiedykolwiek powstał – nazywane są magnetarami. W rzadkich przypadkach gwiazda neutronowa może być zarówno pulsarem, jak i magnetarem!

Nie jest jeszcze jasne, w jaki sposób pulsary generują wiązki emisji radiowej. Jednym ze sposobów na zbadanie mechanizmu generowania jest badanie emisji w szerokim zakresie długości fal, ponieważ niektóre modele przewidują, że emisja powinna wzrastać w punkcie gdzieś pomiędzy falami radiowymi a podczerwonymi. Wcześniejsze obserwacje wskazały na tę właściwość, ale nigdy nie została ona ostatecznie wykryta. Czy nowe poszukiwania fal submilimetrowych mogą znaleźć nieuchwytny punkt zwrotny?

Sygnał submilimetrowy
Zespół astronomów pod kierownictwem Pablo Torne (Institute of Millimeter Radio Astronomy, Hiszpania; East Asian Observatory; oraz Max Planck Institute for Radio Astronomy, Niemcy) poszukiwał tego punktu w obserwacjach XTE J1810-197, jednej z zaledwie sześciu gwiazd neutronowych sklasyfikowanych zarówno jako pulsar, jak i magnetar. Ich praca na ten temat ukazała się w The Astrophysical Journal Letters.

Torne i jego współpracownicy wykorzystali teleskopy na całym świecie do obserwacji XTE J1810-197 w ciągu 15 miesięcy. Wykryli oni wiązkę emisji, która oscylowała przez kilka milisekund raz na okres obrotu (5,54 sekundy) w zakresie długości fali 0,85 milimetra do 5,0 centymetrów, co oznacza, że po raz pierwszy wykryto impulsy z gwiazdy neutronowej na falach submilimetrowych. Nie udało się jednak wykryć impulsów przy 0,45 mm – najkrótszej długości fali poszukiwania w tym badaniu. Co te obserwacje oznaczają dla lokalizacji poszukiwanego punktu?

Gdzie pojawia się poszukiwany punkt?
Torne i współpracownicy odkryli, że emisja XTE J1810-197 jest w większości płaska w całym badanym zakresie długości fal, z potencjalnym spadkiem przy dłuższych falach – i bez oznak poszukiwanego punktu. Jeżeli ten punkt istnieje, może on znajdować się w podczerwieni lub w niezbadanym zakresie 0,37–3.00 cm (10-80 GHz).

Magnetary są skomplikowanymi, ciągle zmieniającymi się obiektami, które wykazują niezwykle energetyczne wybuchy na krótkich długościach fal oraz codzienną zmienność na wszystkich długościach fal. Ta duża zmienność może sprawić, że określenie prawdziwego kształtu widma gwiazdy neutronowej może stanowić wyzwanie, ponieważ porównanie pomiarów wykonanych w różnym czasie może okazać się niemożliwe. (Na przykład, astronomowie już raz zaobserwowali XTE J1810-197 w podczerwieni, ale obserwacje te były wykonane, gdy magnetar przechodził wybuch). Jednak, przy odrobinie planowania, jednoczesne obserwacje od radia do podczerwieni mogłyby pomóc nam w znalezieniu poszukiwanego punktu.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
AAS

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna magnetara. Źródło: NASA/Penn State University/Casey Reed.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.