Sciencemag.cz
Doporučujeme
Magnetary jsou neutronové hvězdy, které vytvářejí vůbec nejsilnější magnetická pole ve známém vesmíru. Jak ale přesně magnetar se svými unikátními vlastnostmi vzniká, to dosud nebylo příliš jasné. Nové simulace mají na tuto otázku odpovědět a umožnit mezi jednotlivými možnostmi rozhodnout.
Magnetary se od jiných neutronových hvězd liší silnými výtrysky záření v rentgenové a gama oblasti spektra a tato jejich vlastnost zřejmě souvisí právě s existencí extrémních magnetických polí (Gaussova magnetická indukce 10 na 15 G, asi 1000krát více než jiné typy neutronových hvězd; o 4 řády nižší v jednotkách Tesla). Další odlišností magnetarů je jejich rychlejší rotace.
Neutronové hvězdy vznikají (předpokládáme) gravitačním kolapsem železných jader hvězd o hmotnosti více než 9 Sluncí, zatímco vnější vrstvy jsou při související explozi vyvrženy ven. Podle jedné teorie je obří magnetické pole magnetaru dědictvím po magnetizaci železa v původní hvězdě. Problém této hypotézy spočívá ale v tom, že velmi silná magnetická pole ve hvězdě by zpomalovala její rotaci – takto vzniklý magnetar by pak zřejmě rovněž rotoval jen pomalu. Jenomže magnetary právě rotují rychle a generují ze své energie velké množství záření.
Jeden z autorů nové studie na toto téma, Thomas Janka z Max Planck Institute for Astrophysics, proto uvádí, že jejich práce podporuje konkurenční scénář, kdy obří magnetické pole vzniká až spolu s neutronovou hvězdou. V prvních několika sekundách po kolapsu jádra nová neutronová hvězda vychladne emitováním neutrin. Současně dochází k intenzivnímu proudění velkých hmotností uvnitř a tato konvekce by mohla zesilovat magnetické pole – obdobný proces dynama probíhá např. v železném jádru Země nebo ve Slunci (tam zřejmě v oblasti mezi tzv. radiační a konvektivní zónou).
Simulace na francouzském superpočítači French National Computing Center ukázaly, že tímto způsobem by původní slabé magnetické pole opravdu mohlo zesílit až na hodnotu Gaussoy magnetické indukce 10 na 16 G. Magnetická dynama mohou fungovat i jako motory dalších extrémních událostí ve vesmíru, jako jsou výbuchy hypernov či superluminózních supernov.
Raphaël Raynaud et al. Magnetar formation through a convective dynamo in protoneutron stars, Science Advances (2020). DOI: 10.1126/sciadv.aay2732
Zdroj: Max Planck Society/Phys.org a další
