Новый тип звезд дает ключ к разгадке загадочного происхождения магнетаров

Магниты — самые сильные магниты во Вселенной. Эти потухшие ультрамаленькие звезды со сверхсильными магнитными полями можно найти по всей нашей галактике Млечный Путь, но астрономы не совсем уверены, как они образовались. Теперь исследователи, используя множество телескопов по всему миру, включая объекты Европейской южной обсерватории (ESO), обнаружили живую звезду, которая может стать магнитаром. Открытие этого нового типа звезд, тяжелых гелиевых магнетаров, проливает свет на происхождение так называемых магнетаров.

Хотя звезда наблюдалась более ста лет назад, туманность HD 45166 нелегко объяснить с помощью традиционных моделей, и о ней известно немного больше, чем о том, что она является частью двойной звезды. [1]Он содержит много гелия и в несколько раз тяжелее нашего Солнца. «Эта звезда стала для меня чем-то вроде навязчивой идеи», — сказал Томер Шнар, астроном из Амстердамского университета и ведущий автор статьи об объекте, опубликованной сегодня в журнале Science. «Мы с Томером называем HD 45166 «звездой-зомби», — говорит соавтор и астроном ESO Джулия Боденштайнер, работающая в Германии. — Это не только потому, что эта звезда уникальна, но и потому, что я в шутку заметил, что она превращает Томера в сам зомби.

Шнарр, который ранее изучал подобные звезды, богатые гелием, считает, что магнитные поля могут решить проблему. На самом деле известно, что магнитные поля влияют на поведение звезд и могут объяснить, почему современные модели не могут описать HD 45166, которая находится на расстоянии около 3000 световых лет в созвездии Единорога. «Помню, когда просматривал имеющуюся литературу, загорался фонарик: «А что, если звезда — магнетар? «

Шнарр и его команда отправились исследовать звезду, используя различные средства по всему миру. Наиболее важные наблюдения были сделаны в феврале 2022 года с помощью телескопа Канада-Франция-Гавайи, который может обнаруживать и измерять магнитные поля. Кроме того, команда также использовала важные архивные данные, собранные с помощью широкоугольного оптического спектрометра ESO (FEROS) в обсерватории Ла Силья в Чили. Как только наблюдения поступили, Шнарр попросил соавтора Грега Уэйда, эксперта по магнитным полям звезд в Королевском военном колледже Канады, изучить данные. Ответ Уэйда подтвердил навязчивую идею Шнара: «Ну, что бы это ни было — оно точно магнитное».

Команда Шенара обнаружила, что HD 45166 обладает невероятно сильным магнитным полем в 43 000 Гс, что делает его самым массивным магнитаром из когда-либо виденных. [2]. «Вся поверхность гелиевой звезды является магнитной, как и самый сильный искусственный магнит», — объясняет соавтор Пабло Маршан, астроном из Института астрономии при KU Leuven в Бельгии. Это наблюдение знаменует собой открытие первого в мире магнетара с тяжелым гелием. «Здорово обнаружить новый тип астрономического объекта, особенно если он все время был прямо перед нами», — говорит Шнарр. Кроме того, объект дает ключ к пониманию происхождения магнетаров — компактных и потухших звезд, которые связаны магнитными полями, по крайней мере, в миллиард раз сильнее, чем HD 45166. Расчеты команды показывают, что эта звезда в конечном итоге станет магнетаром. Когда он схлопнется под действием собственной гравитации, его магнитное поле усилится, в конечном итоге превратив HD 45166 в очень плотное ядро ​​с магнитным полем около 100 триллионов Гс. [3] Самый сильный тип магнита во Вселенной.

Шнарр и его команда также обнаружили, что HD 45166 имеет меньшую массу, чем сообщалось ранее, примерно в два раза больше, чем у Солнца, и что пары звезд вращаются друг вокруг друга на гораздо больших расстояниях, чем считалось ранее. Кроме того, их исследования показывают, что HD 45166 образовалась в результате слияния двух меньших, богатых гелием звезд. «Наши результаты дают совершенно новую картину HD 45166», — отмечает Боденштайнер.

Орехи

[1] Хотя HD 45166 является двойной звездой, HD 45166 в этом тексте относится к богатой гелием звезде, а не к обоим сразу.

[2] Магнитное поле в 43 000 Гс является самым сильным из когда-либо наблюдаемых у звезды за пределами массы Чандрасекара: критического предела, выше которого звезды могут коллапсировать в нейтронные звезды (магнетар — это тип нейтронной звезды).

[3] Триллион — это 1 с двенадцатью нулями.

О ЕСО

Европейская южная обсерватория (ESO) позволяет ученым со всего мира открывать тайны Вселенной на благо всех. Мы проектируем, строим и эксплуатируем обсерватории мирового уровня, которые астрономы используют для ответов на волнующие вопросы, распространения интереса к астрономии и содействия международному сотрудничеству в области астрономии. Основанная в 1962 году как межправительственная организация, ESO в настоящее время поддерживается 16 государствами-членами (Австрия, Бельгия, Дания, Германия, Финляндия, Франция, Ирландия, Италия, Нидерланды, Австрия, Польша, Португалия, Испания, Чехия, Великобритания, Швеция и Швейцария) и принимающая страна Чили, а Австралия выступает в качестве стратегического партнера. Штаб-квартира ESO, информационный центр и планетарий ESO Supernova расположены недалеко от Мюнхена, Германия, а наши телескопы расположены в чилийской пустыне Атакама — красивом месте с уникальными условиями для астрономических наблюдений. ESO управляет тремя площадками мониторинга: Ла Силья, Параналь и Чайнантор. На Паранале находятся Очень Большой Телескоп и Интерферометр Очень Большого Телескопа ESO, а также обзорные телескопы, такие как VISTA. ESO также будет размещать и эксплуатировать решетку черенковских телескопов Юг на Паранале – крупнейшую в мире и наиболее чувствительную гамма-обсерваторию. Вместе с международными партнерами ESO управляет APEX и ALMA в Чайнанторе, двумя объектами, которые наблюдают за небом в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах. В Серро Армазонес, недалеко от Параналя, мы строим «самый большой в мире глаз» — Очень Большой Телескоп ESO. Из наших офисов в Сантьяго, Чили, мы поддерживаем нашу деятельность в принимающей стране и работаем с чилийскими партнерами и чилийским сообществом.

источник: ЕСО