Ένα αόρατο δαχτυλίδι τυλίγει ένα ιδιαίτερα μαγνητικό αστέρι

Πηγή: Cosmos, 30 Μαΐου 2008

Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA, αστροφυσικοί βρήκαν ένα παράξενο ελλειπτικό δαχτυλίδι που τυλίγει ένα μάγναστρο (magnetar), ένα ιδιαίτερα μαγνητισμένο αστέρι, το οποίο σχηματίστηκε μετά από μια υπερκαινοφανή έκρηξη. Σε αντίθεση με οτιδήποτε έχει φανεί μέχρι τώρα, η ανακάλυψη αυτή προσφέρει μια σπάνια ευκαιρία να μάθουμε πολλά για το σχηματισμό αυτών των ασυνήθιστων άστρων.

Το δαχτυλίδι: Αυτή η εικόνα παρουσιάζει ένα αόρατο δαχτυλίδι (ορατό μόνο στις υπέρυθρες ακτίνες) που εκτείνεται σε μια έκταση επτά έτη φωτός γύρω από το πτώμα ενός μεγάλου άστρου. Το αστρικό πτώμα, που λέγεται magnetar ή μάγναστρο, βρίσκεται στο κέντρο αυτού του δαχτυλιδιού, αλλά δεν είναι ορατό στα υπέρυθρα μήκη κύματος που χρησιμοποιούνται για να συλλάβουν αυτή την εικόνα. Η φωτεινή περιοχή κοντά στο κέντρο της εικόνας (λευκό χρώμα) είναι ένα σμήνος νέων αστεριών.

Από τα 400 δισεκατομμύρια αστέρια στο Γαλαξία μας, υπάρχει μόνο μια δωδεκάδα μάγναστρων. Το μαγνητικό πεδίο ενός μάγναστρου είναι 10¹⁵ Gauss και για σύγκριση, η ισχύς του γήινου μαγνητικού πεδίουν είναι μόνο 0,5 Gauss, του ήλιου 1 Gaus και μια ηλιακή κηλίδα έχει περίπου 1.000 Gauss.

Η μελέτη του φαινομένου προτείνει ότι το δαχτυλίδι παρήχθη από μια γιγαντιαία έκλαμψη που ανιχνεύθηκε αρχικά το 1998.

Μια από τις ισχυρότερες εκρήξεις στον Κόσμο μπορεί να έχει δημιουργήσει ένα υπέρυθρο δαχτυλίδι γύρω από ένα σπάνιο και εξωτικό αστέρι, γνωστό ως μάγναστρο, ένα ιδιαίτερα μαγνητισμένο αστέρι νετρονίων και κατάλοιπο μιας λαμπρής έκρηξης σουπερνόβας, που επισημαίνει τους σπασμούς του θανάτου ενός πολύ μεγάλου άστρου.

Το δαχτυλίδι γύρω από το μάγναστρο SGR 1900+14 ανακαλύφθηκε από την αστροφυσικό Stefanie Wachter, από το Κέντρο Επιστήμης του Spitzer στο Τεχνολογικό Ίδρυμα της Καλιφόρνιας.

Πιστεύεται πως έχει εμφανιστεί πριν 10 χρόνια όταν μια γιγαντιαία έκλαμψη σμίλεψε μια κοιλότητα σαν φυσαλίδα μέσα στη σκόνη που περιβάλλει το magnetar.

Μέγα-μαγνήτες

Όταν τα βαριά αστέρια καταρρέουν και γίνονται σουπερνόβες δημιουργούν πυκνά, συμπαγή αστέρια νετρονίων. Μια χούφτα τέτοιων άστρων νετρονίων γίνεται μάγναστρα: εξαιρετικά μαγνητικά αστέρια που περιστρέφονται πολύ αργά, εκπέμποντας παλμούς ακτίνων X ή ακτίνες γάμμα και είναι τα πιο μαγνητικά αντικείμενα που είναι γνωστά στον κόσμο.

Λίγα είναι γνωστά για την εξέλιξη αυτών των άστρων, τα μαγνητικά πεδία των οποίων είναι 10¹⁵ φορές ισχυρότερα από τον ήλιο, τόσο ισχυρά που διαστρεβλώνουν την ύλη στο διάστημα που τα περιβάλλει.

Το δαχτυλίδι (που έχει μήκος περίπου επτά έτη φωτός και πλάτος τρία έτη φωτός) διαφέρει από τα άλλα δαχτυλίδια που έχουν ανακαλυφθεί γύρω από τα μάγναστρα, που σχηματίστηκαν καθώς συντρίμμια χτύπησαν το αέριο και τη σκόνη που τα περιβάλλουν.

Η δομή είναι ορατή επειδή το φως από τα νέα, βαριά κοντινά αστέρια φωτίζει την επιφάνεια της κοιλότητας, αναγκάζοντας την να εμφανιστεί σαν μια δομή σχήματος δακτυλιδιού με κέντρο εκεί που είναι το μάγναστρο.

"Είναι σαν το μάγναστρο να έγινε ένας τεράστιος φλεγόμενος φακός και να εξάλειψε τη σκόνη γύρω του, κι αυτό δημιουργεί μια μεγάλη κοιλότητα. Μετά τα κοντινά αστέρια φώτισαν ένα πύρινο δαχτυλίδι γύρω από το νεκρό αστέρι, μαρκάροντας το έως την αιωνιότητα," λέει η αστροφυσικός και συντάκτρια της ανακοίνωσης Χρύσα Κουβελιώτου στο κέντρο διαστημικών πτήσεων στο Χούντσβιλ της Αλαμπάμα.

Η ανάλυση των μαζών των άστρων που περιβάλλουν το μάγναστρο θα βοηθούσε στον καθορισμό της αρχικής μάζας του, λένε οι ερευνητές. Δεν είναι γνωστό γιατί μερικά βαριά αστέρια σχηματίζουν αστέρια νετρονίων μόλις γίνονται σουπερνόβες ενώ άλλα γίνονται μάγναστρα.

Ένα αποδεκτό μοντέλο για τα μάγναστρα, που υπάρχει από τις αρχές της δεκαετίας του '90, εξηγεί τις μυστήριες και συχνές λάμψεις από τις εκπομπές ακτίνων γάμμα που ανιχνεύθηκαν για πρώτη φορά το 1979.

Η αστρική έκρηξη μπορεί να προκύψει από την πίεση που προκαλείται από το μαγνητικό πεδίο καθώς αυτό 'σύρεται' μαζί με το ταχύτατα περιστρεφόμενο αστέρι. Μια σχισμή στην επιφάνεια του μάγναστρου δημιουργεί ένα "αστροσεισμό," ένα φαινόμενο συγγενής με τους σεισμούς στη Γη. Το μεγαλύτερο μέρος αυτών των εκρήξεων μπορεί προσωρινά να παραγάγει πάνω από χίλιες φορές περισσότερη ενέργεια από όλα τα αστέρια σε έναν γαλαξία.

Οι ερευνητές νομίζουν ότι το δαχτυλίδι δημιουργήθηκε όταν μια γιγαντιαία έκλαμψη από SGR (συνεχόμενες εκπομπές μαλακών ακτίνων γάμμα) έφτιαξε μια κοιλότητα στο σκονισμένο περιβάλλον, που περιβάλλει το μάγναστρο. Κατά συνέπεια εξηγείται με φυσικό τρόπο γιατί το δαχτυλίδι βρίσκεται γύρω από το μάγναστρο.