Zdjęcie w tle: NASA’s Goddard Space Flight Center
Teleskop NICER prześledził powolną wędrówkę trzech gorętszych od otoczenia plam emitujących silne promieniowanie rentgenowskie. W trakcie przemieszczania zmniejszała się ich wielkość, a na końcu dwie z nich złączyły się w jedną. Było to pierwsze zjawisko tego typu, które naukowcy zdołali zaobserwować.
Magnetar to gwiazda neutronowa, pozostałość po wybuchu masywnej gwiazdy. Masa podobna do masy Słońca jest ściśnięta przez siły grawitacji do wielkości kuli o średnicy zaledwie 20 kilometrów. W efekcie materia takiej gwiazdy jest tak gęsta, że zaledwie jedna jej łyżeczka waży tyle, ile ziemska góra.
To, co odróżnia magnetary od zwykłych gwiazd neutronowych, to ich bardzo silne pole magnetyczne. Dla porównania: jego pole jest 10 bilionów razy silniejsze niż to wytwarzane przez magnes lodówki i tysiące razy silniejsze od pola zwyczajnej gwiazdy neutronowej. W wyniku zakłócenia, tak silne pole może wysłać olbrzymią ilość energii niesioną przez promieniowanie rentgenowskie, które jesteśmy w stanie obserwować przez miesiące, a w niektórych przypadkach nawet lata.
Magnetar wraz z liniami pola magnetycznego.
10 października 2020 roku kosmiczne obserwatorium NASA, Swift, wykryło jedną z takich emisji pochodzącą od magnetara SGR 1830-0645, znajdującego się w Gwiazdozbiorze Tarczy. Gwiazda znajduje się w odległości 13 000 lat świetlnych od Ziemi, a jej okres rotacji jest równy 10,4 sekundy.
Pomiary teleskopu NICER (Neutron star Interior Composition Explorer – sonda badająca wnętrza gwiazd neutronowych) wykazały, że promienie rentgenowskie tworzą trzy piki przy każdej rotacji. Ich powodem były trzy różne plamy na powierzchni gwiazdy, znacznie gorętsze od otoczenia.
NICER obserwował SGR 1830 codziennie aż do 17 listopada, kiedy Słońce zasłoniło magnetara i uniemożliwiło dalsze badania. W tym czasie piki wyraźnie się przesuwały – były obserwowane w nieco innych momentach rotacji gwiazdy niż wcześniej. Dane sugerują, że plamy poruszały się z powodu ruchów skorupy gwiazdy, analogicznie do powstawania trzęsień ziemi po ruchu płyt tektonicznych.
Według naukowców zjawisko powstało na skutek stopienia skorupy, powoli deformowanej przez silne pole magnetyczne. Trzy przemieszczające się plamy to prawdopodobnie miejsca, gdzie zjawiska podobne do protuberancji na Słońcu łączą się z powierzchnią gwiazdy. Wzajemne oddziaływanie między nimi oraz ruchy skorupy spowodowały ich przemieszczanie i łączenie się.
Powyżej ukazana jest przemieszczanie się i ostateczne połączenie dwóch plam promieniowania rentgenowskiego.
Zmiany w pulsach magnetarów obserwowane były dotychczas tylko jako pojedyncze „zdjęcia” uchwycone w dużych odstępach czasu, co uniemożliwiało ich dokładne zbadanie. Szczegółowe dane z teleskopu NICER, które zebrał i opublikował zespół pod przewodnictwem George’a Younesa, pracownika NASA, pomoże naukowcom lepiej zrozumieć magnetary i zależności między zmianami na powierzchni tych gwiazd i ich polem magnetycznym.
