Naukowcy zidentyfikowali najsilniejszy znany magnes we Wszechświecie. Jest to efekt pierwszego bezpośredniego pomiaru pola magnetycznego wokół specyficznej gwiazdy neutronowej, zaobserwowanej po raz pierwszy blisko 25 lat temu.

Śledząc przy pomocy satelity Rossi X-ray Explorer niewielki proton, rozpędzany do prędkości bliskich pędkości światła w pobliżu gwiazdy neutronowej, naukowcy oszacowali, że pole magnetyczne tej gwiazdy jest ponad dziesięciokrotnie silniejsze niż poprzednio sądzono – ma wystarczającą moc, by z odległości równej odległości od Ziemi do Księżyca zatrzymać stalową lokomotywę na typowym dystancie.

Obiekt, o którym mowa, to magnetar SGR 1806-20. Jest jednym z dziesięciu obiektów zaklasyfikowanych do dziś jako magnetary. Zgodnie z wynikami badań zespołu kierowanego przez Alaa Ibrahim, doktoranta w George Washington University kierującego badaniami w należącym do NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt, gwiazda posiada pole magnetyczne o natężeniu 10^15 Gaussa.

Inne magnetary mogą posiadać równie silne pola magnetyczne, bezpośrednich pomiarów jednak jeszcze nie przeprowadzono. Dla porównania, średnie pole magnetyczne Słońca waha się pomiędzy 1 a 5 Gaussami. Dokładne rezultaty badań opublikowano w dwóch artykułach w Astrophysical Journal Letters.

Gdyby ten magnetar znajdował się w takiej odległości od nas, jak Księżyc, miałby poważny wpływ na molekuły w naszych ciałach” – powiedział Ibrahim. Na szczęście SGR 1806-20 znajduje się w bezpiecznej odległości 40000 lat świetlnych od Ziemi. “Niektórzy nie chcieliby się zbytnio zbliżać do takich obiektów, mamy więc metodę pozwalającą na dowiedzenie się czegoś o fizyce materii pod działaniem ekstremalnie dużych sił grawitacyjnych i magnetycznych z daleka“.

W roku 1979 naukowcy zaobserwowali duże rozbłyski pochodzące z gwiazdy neutronowej, co po dalszych analizach zaowocowało wyodrębnieniem nowej klasy gwiazd neutronowych, określanych dziś mianem Soft Gamma-ray Repeaters (SGR). Naukowcy uznali, że obiekty tego typu muszą mieć silne pola magnetyczne, nazwali je więc magnetarami.

Pola magnetyczne tych gwiazd oszacowano przez zmierzenie prędkości ich rotacji oraz spadku tejże prędkości. Dwoje naukowców, którzy podjęli się tego trudu to dr Chryssa Kouveliotou z Marshall Space Flight Center i dr Kevin Hurley z University of California w Berkeley. Jest to pośredni pomiar siły pola magnetycznego oparty na teorii, iż silne pole magnetyczne powinno hamować rotację gwiazdy. Ten długo respektowany pomiar wynosił 10^14 Gaussa.

Zespół Ibrahima zidentyfikował cechy energii wyemitowanych w wyniku wielu rozbłysków pochodzących z SGR 1806-20. W analizie widmowych cech rozbłysków zespół odnalazł specyficzną manifestację energii na poziomie 5000 elektronowoltów.

Ibrahim zauważył, że ten poziom energii dokładnie odpowiada energi potrzebnej do pobudzenia protonu uwięzionego w silnym, 10^15 Gaussowym polu magnetycznym. Pasuje to modelu “gwiezdnego trzęsienia” magnetaru, analogicznego do trzęsienia Ziemi, w którym powierzchnia gwiazdy neutronowej momentalnie rozwiera się i wyrzuca protony. Wstrząs jest więc źródłem wybuchów widocznych w przypadku magnetarów czy gwiazdach SGR, a uwolnione protony zostają uwięzione w silnym polu magnetycznym.

Rezultaty te wychodzą naprzeciw teoretycznym przewidywaniom poczynionym przez wielu badaczy, włączając dr Silvię Zane z Mullard Space Science Laboratory w Zjednoczonym Królestwie i dr Roberto Turolla z University of Podova we Włoszech. Inni teoretycy uważają efekt za bardzo trudny do zaobserwowania.

Dr Jean Swank z NASA Goddard, współautor i naukowiec z Rossi Explorer Project, zauwazyła, że podczas gdy elektron pozwolił uzyskać podstawowe informacje o typowej gwieździe neutronowej, protony ujawniają obecność magnetarów, wnosząc niezwykłe ciekawe informacje o tych tajemniczych obiektach.

Współautorami publikacji z Astrophysical Journal Letter są, poza Swank, Zane i Turollą, dr William Parke z George Washington University w Waszyngtonie i dr Samar Safi-Harb z University w Manitobie w Kanadzie. Satelita Rossi Explorer został wystrzelony w grudniu 1995 roku.

Autor

Łukasz Wiśniewski