lustrace hvězdy HD 45166, která by se mohla stát magnetarem. Kredit: ESO/L. Calçada

Nový typ hvězdy nabízí vysvětlení záhadného původu magnetarů

Magnetary – neutronové hvězdy s vysokou hustotou a mimořádně silným magnetickým polem – jsou objekty s nejsilnějšími magnetickými poli ve vesmíru a nalézáme je po celé Galaxii. Astronomové však zcela přesně nevědí, jak vznikají. Díky použití celé řady teleskopů po celém světě, včetně zařízení Evropské jižní observatoře ESO, se nyní vědcům podařilo nalézt hvězdu, která se pravděpodobně magnetarem teprve stane. Jedná se o hmotnou héliovou hvězdu se silným magnetickým polem – dosud nepopsaný typ hvězdného objektu, který by mohl původ magnetarů osvětlit.

Přestože hvězdu s označením HD 45166 astronomové pozorují více než sto let, její mimořádné vlastnosti není možné snadno vysvětlit pomocí konvenčních modelů. Dlouho o ní bylo známo jen to, že je součástí dvojhvězdného páru [1], je neobyčejně bohatá na hélium a několikrát hmotnější než Slunce. Hvězda se nachází asi 3000 světelných let od Slunce a na obloze ji naleznete v souhvězdí Jednorožce (Monoceros).

„Jsem touto hvězdou trochu posedlý,“ přiznává astronom Tomer Shenar (University of Amsterdam, Nizozemí; Centre for Astrobiology, Madrid, Španělsko), hlavní autor studie, která byla publikována v časopise Science. „Tomer a já přezdíváme HD 45166 ‚hvězda – zombie‘,“ říká astronomka a spoluautorka práce Julia Bodensteiner (ESO, Německo). „Nejen kvůli tomu, jak unikátní tento objekt je, ale také proto, že jsem jednou z legrace prohlásila, že změní na zombie Tomera.“

Tomer Shenar se zabýval studiem podobných héliových hvězd dlouhou dobu a dospěl k závěru, že klíčem k jejich popisu jsou právě magnetická pole. Je známo, že magnetická pole ovlivňují chování hvězd a mohla by vysvětlit, proč tradiční modely při popisu HD 45166 selhávají. „Vzpomínám si přesně na ten okamžik při studiu literatury, kdy jsem si poprvé vítězoslavně položil otázku: Co když je tato hvězda magnetická?“ říká Tomer Shenar.

Tomer Shenar a jeho tým prováděli výzkum HD 45166 s použitím řady astronomických přístrojů po celém světě. Hlavní část pozorování byla získána v únoru roku 2022 pomocí dalekohledu CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope), který je vybaven přístroji pro detekci a měření magnetických polí. Vědci také využili archivní data pořízená spektrografem FEROS (Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph) na Observatoři La Silla v Chile.

Když byla všechna pozorování k dispozici, požádal Tomer Shenar o vyjádření jednoho ze spoluautorů práce. Gregg Wade (Royal Military College of Canada), expert na magnetická pole hvězd, potvrdil původní domněnku slovy: „Ať už je to cokoliv, je to rozhodně magnetické.“

Tomer Shenar a jeho tým zjistili, že hvězda má mimořádně silné magnetické pole s indukcí 43 000 gaussů a stala se tak nejhmotnější dosud odhalenou magnetickou hvězdou [2]. „Na celém povrchu této héliové hvězdy je stejně silné magnetické pole, jakým disponují ty nejsilnější člověkem vyrobené magnety,“ vysvětluje spoluautor práce astronom Pablo Marchant (KU Leuven’s Institute of Astronomy, Belgie).

Na základě těchto pozorování tak vědci objevili první hmotnou magnetickou heliovou hvězdu. „Je úžasné identifikovat zcela nový typ kosmického objektu,“ říká Tomer Shenar.

Hvězda s těmito vlastnostmi navíc nabízí možné vysvětlení původu magnetarů, kompaktních mrtvých hvězd protkaných magnetickými poli ještě miliardkrát silnějšími než v případě HD 45166. Výpočty totiž naznačují, že tato hvězda skončí svůj život právě jako magnetar. Objekty patřící do této kategorie disponují nejsilnějšími magnetickými poli vesmíru. Při zhroucení vlastní gravitací v závěrečné fázi vývoje magnetické pole HD 45166 ještě zesílí, vznikne kompaktní neutronová hvězda s extrémně silným magnetickým polem o indukci kolem 100 bilionů gaussů [3].

Tomer Shenar a jeho tým také zjistili, že HD 45166 je méně hmotná – má přibližně jen dvojnásobek hmotnosti Slunce – a že její hvězdný průvodce obíhá po mnohem vzdálenější dráze, než se dříve myslelo. Kromě toho výzkum naznačuje, že tato hvězda vznikla sloučením dvou menších héliových hvězd. „Naše zjištění zcela mění pohled na HD 45166,“ upozorňuje Julia Bodensteiner.

Poznámky
[1] HD 45166 je dvojhvězdný systém. V textu je ale označení HD 45166 používáno jen pro jednu ze složek, která je bohatá na hélium.

[2] Magnetické pole s indukcí 43 000 gaussů je nejsilnějším magnetickým polem, jaké bylo dosud detekováno u hvězdy s hmotností přesahující Chandrasekharovu mez – limitní hmotnost, nad níž hvězda v závěrečné fázi vývoje zkolabuje na neutronovou hvězdu. Magnetar je jedním z typů neutronových hvězd.

[2a] Gauss (G) je jednotkou magnetické indukce v soustavě CGS. V soustavě SI se pro magnetickou indukci používá jednotka tesla (T), přičemž 1 T = 10 000 G.

[3] V českém textu je použita dlouhá škála: miliarda = 1 000 000 000 = 10 na 9, bilion = 1 000 000 000 000 = 10 na 12.

Další informace
Výzkum byl prezentování v článku, který byl publikován ve vědeckém časopise Science (doi: science.org/doi/10.1126/science.ade3293).

tisková zpráva Evropské jižní observatoře 2023/13

Candáti na Lipně bojují o přežití

Šedesát umělých hnízd pro candáty instalují v těchto dnech jihočeští rybáři z Českého rybářského svazu …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close