Prvý priamo pozorovaný magnetar
Valentín Korinek - 2021-02-10

Obrovskú erupciu z *magnetaru zachytili vesmírne ďalekohľady v apríli 2020 a vystopovali ich späť do ich domovskej galaxie.(NASA Goddard Space Flight Center, Chris Smith / USRA / GESTAR)

Astronómovia už dlhšie pozorujú v Mliečnej ceste zväčšujúce sa magnetary. Tie sú však tak jasné, že je takmer nemožné preskúmať ich detailnejšie. Možné záblesky zväčšujúcich sa magnetarov v iných galaxiách mohli byť zaznamenané už skôr, no všetky pozorovania boli viac menej nepriame, či neúplné. Tento záblesk, ktorý bol napozorovaný priamo, otvára vedcom nové cesty k výskumu tohto typu hviezd.


Predpokladalo sa, že tieto ultramagnetické hviezdne zvyšky sú zodpovedné za niektoré z výbuchov s najvyššou energiou v blízkom vesmíre. Ale až do tohto výbuchu to nemohol nikto dokázať.


Prvý náznak, že ide o magnetar, dorazil ako výbuch röntgenových a gama lúčov 15. apríla. Výbuch pozorovalo päť ďalekohľadov vo vesmíre, vrátane kozmického ďalekohľadu Fermi a orbitera Mars Odyssey, ktoré poskytli vedcom dostatok informácií na jeho ďalšie pozorovanie. Zdroj výbuchu bol v galaxii označovanej ako NGC 253 alebo galaxia Sochár, vzdialená 11,4 milióna svetelných rokov.

Vedci najskôr predpokladali, že ide o bežný kataklizmatický výbuch nazývaný výbuch gama žiarenia alebo GRB, ktoré sú zvyčajne spôsobené zrážkami neutrónových hviezd.


No signál vyzeral o trochu ináč ako klasické GRB (Gamma ray burst) záblesky. Jeho jas veľmi rýchlo stúpol na maximum. Presnejšie do dvoch milisekúnd. Potom sa v maxime držal ďalších 50 milisekúnd a následne klesol. Vývoj jasnosti tohto záblesku prebehol v 140 milisekundách. Nakoniec, keď signál oslaboval, niektoré z ďalekohľadov detegovali výkyvy svetla, ktoré sa menili rýchlejšie ako za milisekundu.


Typické krátke GRB, ktoré sú výsledkom zrážky neutrónových hviezd, sa tak nezmenia, ale v prípade magnetarov áno.


Fermiho ďalekohľad zachytil gama lúče s energiou vyššou ako  jeden GeV (giga *elektrónvolt), ktorá dorazila štyri minúty po počiatočnom výbuchu. Pre známe zdroje krátkych GRB neexistuje spôsob, ako by vyprodukovali také množstvo energie.


Vedci predpokladajú, že vzplanutie vyvolal rozpad nestabilnej kôry magnetaru sprevádzaný mohutným vysoko energetickým výbojom o sile zemetrasenia 1027-krát väčšieho, ako bolo zemetrasenie o sile 9,5 zaznamenané v Čile v roku 1960. Magnetar uvoľnil prúd plazmy, ktorá sa rútila takmer rýchlosťou svetla, pričom emitovala röntgenové a gama lúče.


Objav naznačuje, že aspoň niektoré signály, ktoré vyzerajú ako krátke GRB, sú v skutočnosti z magnetarových erupcií, ako vedci tušili už skôr. Znamená to tiež, že predošlé udalosti podobné tejto boli označené ako potenciálne magnetarové erupcie.


Tento objav by mohol mať pozitívny vplyv na štúdium rýchlych rádiových zábleskov, čo je ďalší záhadný kozmický signál trápiaci vedcov desiatky rokov. Niekoľko dôkazov spája rýchle rádiové záblesky s magnetarmi.


Zatiaľ informácie a výsledky pozorovaní naznačujú, že väčšina alebo všetky rýchle rádiové záblesky (FRB) môžu byť magnetary.  Vedci totiž porovnali zdanlivú frekvenciu vzplanutí magnetaru v iných galaxiách s frekvenciou rýchlych rádiových zábleskov a zistiil, že rýchlosti sú podobné.


--------------------------------------------------------------
*Magnetar je neutrónová hviezda, ktorej hlavným prejavom je extrémne silné magnetické pole. Rozpad nestabilnej kôry magnetaru sprevádzajú mohutné vysokoenergetické výboje, najmä röntgenových lúčov a gama žiarenia.



* Elektrónvolt (značka eV) je fyzikálna jednotka energie. Jeden elektrónvolt je rovný kinetickej energii, ktorú získa jeden neviazaný elektrón pri prechode medzi dvomi bodmi s rozdielom elektrostatického potenciálu rovným jednému voltu, vo vákuu. Jeden elektrónvolt je veľmi malé množstvo energie:   1 eV = 1,602 176 53 (14)×10−19 J.


Vzdialený magnetar vyslal explóziu svetla (fialová farba) a častíc (azúrová farba), ktoré leteli priestorom, ako je to znázornené v tejto animácii. Astronómovia si myslia, že interakcia medzi týmito časticami a prostredím okolo magnetaru by mohla pomôcť vysvetliť zvláštny vzhľad explózie. (Popis k videu)