Skrytá populace neutronových hvězd

Na publikovaném obrázku je znázorněn exotický objekt naší Galaxie s označením SGR 0418+5729 (zkráceně SGR 0418). Ve skutečnosti se jedná o tzv. magnetar, což je typ neutronové hvězdy, která rotuje relativně pomalu a příležitostně generuje intenzivní záblesky rentgenového záření.

Jediným hodnověrným zdrojem energie emitované při těchto vzplanutích je magnetická energie „uskladněná“ uvnitř hvězdy. Většina magnetarů má velmi silné povrchové magnetické pole, které je 10krát až 1000krát silnější, než je průměrná hodnota pro neutronové hvězdy. Nová data ukazují, že objekt SGR 0418 takovému modelu nevyhovuje. Jeho povrchové magnetické pole je podobné tomu, jaké převažuje u neutronových hvězd.

V levé části následujícího obrázku ukazují data získaná družicí NASA s názvem Chandra X-ray Observatory objekt SGR 0418 jako růžový zdroj záření uprostřed. Data ve viditelném světle z dalekohledu William Herschel na ostrově La Palma a údaje v oboru infračerveného záření ze Spitzerova kosmického dalekohledu jsou znázorněna červenou, zelenou a modrou barvou.

V pravé části obrázku je umělecké ztvárnění ukazující detailní pohled do nitra objektu SGR 0418. Tato ilustrace upozorňuje na oslabené povrchové magnetické pole magnetaru a relativně silné magnetické pole přetrvávající ve žhavém nitru hvězdy. Rentgenové emise zaznamenané družicí Chandra pocházejí z malé horké skvrny, která na obrázku není zakreslena. Na konci pozorovaného vzplanutí měla tato skvrna poloměr pouhých 160 metrů, zatímco poloměr neutronové hvězdy je zhruba 12 kilometrů.

Astronomové monitorovali chování objektu SGR 0418 po dobu více než 3 roky pomocí družic Chandra X-ray Observatory (NASA), XMM-Newton (ESA) a dále družic Swift a RXTE (obě NASA). Byli schopni vytvořit přesný odhad intenzity vnějšího magnetického pole na základě měření změn rychlosti rotace objektu během vzplanutí rentgenového záření. Tato vzplanutí jsou pravděpodobně způsobena vznikem prasklin v kůře neutronové hvězdy při uvolnění nahromaděného napětí v silném magnetickém poli nacházejícím se pod povrchem hvězdy.

Na základě modelování vývoje chladnutí neutronové hvězdy a její kůry, jakož i pozvolného slábnutí jejího magnetického pole astronomové odhadli, že stáří objektu SGR 0418 je přibližně 550 000 roků. To znamená, že je starší než většina jiných magnetarů a jeho dosti dlouhou životnost možná umožnila intenzita povrchového magnetického pole, která postupně klesá. Protože kůra je oslabována a vnitřní magnetické pole je relativně silné, stále zde může docházet k rentgenovým vzplanutím.

Důsledky těchto závěrů pro pochopení explozí supernov a četnosti a vývoje magnetarů jsou diskutovány v tiskové zprávě (viz http://chandra.harvard.edu/press/13_releases/press_052313.html).

Magnetar SGR 0418 je součástí naší Galaxie. Od Země je vzdálen 6 500 světelných roků. Tyto nové informace budou publikovány 10. 6. 2013 v časopise Astrophysical Journal.

Zdroj: http://chandra.harvard.edu/photo/2013/sgr0418/

autor: František Martinek