Kujutise krediit: ESA
Kasutades kosmosepõhiseid XMM-Newtoni röntgenikiirguse vaatluskeskuse astronoome koos Euroopa Kosmoseagentuuriga, on tehtud esimene neutronitähe magnetvälja otsene mõõtmine. Neutronitäht on väga tihe objekt, mille suure tähe mass on pakitud vaid 20–30 km raadiusesse. Neil ennustati olevat väga tugevaid magnetvälju, mis toimisid pidurina, aeglustades nende pöörlemist. Pärast 72-tunnist XMM-i abil neutronitähe 1E1207.4-5209 vaatlemist avastasid astronoomid, et see on 30 korda nõrgem, kui nad ennustasid. Mis põhjustab nende objektide aeglustumist, on jällegi mõistatus.
Kasutades ESA röntgenikiirguse vaatluskeskuse, XMM-Newtoni ülitundlikkust, tegi Euroopa astronoomide meeskond neutronitähe magnetvälja esimese otsese mõõtmise.
Tulemused annavad sügava ülevaate neutronitähtede äärmuslikust füüsikast ja näitavad uut mõistatust, mis selle tähe elu lõpuks veel lahendada tuleb.
Neutronitäht on väga tihe taevaobjekt, millel on tavaliselt midagi meie Päikese massi, mis on pakendatud pisikesse sfääri, mille läbimõõt on kõigest 20–30 km. See on supernoova nime all tuntud täheplahvatuse tulemus, milles suurem osa tähest plahvatatakse kosmosesse, kuid selle kokkuvarisenud süda jääb ülitiheda ja kuuma neutronite kuuli kujul, mis pöörleb uskumatul kiirusel.
Vaatamata sellele, et tegemist on tuttava objektiklassiga, jäävad üksikud neutronitähed ise salapäraseks. Neutronitähed on sündides eriti kuumad, kuid jahtuvad väga kiiresti. Seetõttu eraldavad ainult vähesed neist väga energeetilist kiirgust, näiteks röntgenikiirgust. Seetõttu uuritakse neid tavapäraselt raadioemissioonide kaudu, mis on vähem energeetilised kui röntgenikiirgus ja mis tavaliselt pulseerivad. Seetõttu saab röntgenteleskoopidega, näiteks ESA XMM-Newton, näha neid väheseid neutronitähti, mis on piisavalt kuumad, et kiirgata röntgenikiirgust.
Üks selline neutronitäht on 1E1207.4-5209. Kasutades läbi aegade kõige pikemat galaktikaallika XMM-Newtoni vaatlust (72 tundi), on DéEtude Spatiale des Rayonnementsi (CESR) professor Giovanni Bignami ja tema meeskond vahetult mõõtnud selle magnetvälja tugevust. See teeb sellest esimese isoleeritud neutronitähe, kus seda võiks saavutada.
Kõiki varasemaid neutronitähtede magnetvälja väärtusi oli võimalik hinnata ainult kaudselt. Seda tehakse teoreetiliste eelduste põhjal, mis põhinevad mudelitel, mis kirjeldavad massiivsete tähtede gravitatsioonilist kokkuvarisemist, näiteks need, mis viivad neutrontähtede moodustumiseni. Teine kaudne meetod on magnetvälja hindamine, uurides, kuidas neutrontähe pöörlemine aeglustub, kasutades raadiostronoomia andmeid.
1E1207.4-5209 puhul näitab see otsene mõõtmine XMM-Newtoni abil, et neutrontähe magnetväli on 30 korda nõrgem kui kaudsetel meetoditel põhinevad prognoosid.
Kuidas seda seletada? Astronoomid saavad mõõta üksikute neutronitähtede aeglustumise kiirust. Nad on alati arvanud, et põhjuseks on hõõrdumine magnetvälja ja selle ümbruse vahel. Sel juhul on ainus järeldus, et neutronitähte tõmbab midagi muud, aga mis siis? Võime spekuleerida, et see võib olla neutronitähte ümbritsev supernoovajäätmete väike ketas, luues täiendava tõmbefaktori.
Tulemus tõstatab küsimuse, kas 1E1207.4-5209 on neutrontähtede hulgas ainulaadne või on see esimene omataoline. Astronoomid loodavad XMM-Newtoni abil uurida teisi neutronitähti.
Märkus toimetajatele
Neutronitähe (nt 1E1207.4-5209) kiiratavad röntgenkiired peavad enne kosmosesse pääsemist läbima neutronitähe magnetvälja. Marsruudil võivad tähe magnetväljas olevad osakesed varastada osa väljuvatest röntgenkiirtest, andes nende spektri märgutule märke, mida tuntakse tsüklotroni resonantsi neeldumisjoontena. Just see sõrmejälg võimaldas prof Bignamil ja tema meeskonnal mõõta neutronitähe magnetvälja tugevust.
Algne allikas: ESA pressiteade
