Kui tähed jõuavad oma põhijärjestuse lõppu, läbivad nad gravitatsioonilise kokkuvarisemise, väljutades nende välimised kihid supernoova plahvatuses. Järele jääb tihe, keerlev tuum, mis koosneb peamiselt neutronitest (aka neutrontäht), millest Linnutee galaktikas on teadaolevalt vaid 3000. Veelgi haruldasem alamhulk neutrontähti on magnetaarid, millest meie galaktikas on teada vaid kaks tosinat.
Need tähed on eriti salapärased, neil on äärmiselt võimsad magnetväljad, mis on peaaegu piisavalt võimsad, et neid laiali rebida. Ja tänu rahvusvaheliste astronoomide meeskonna uuele uuringule näib, et nende tähtede mõistatus on ainult veelgi süvenenud. Kasutades raadio- ja röntgenikiirguse vaatluskeskuste andmeid, jälgis meeskond eelmisel aastal umbes kolm aastat uinunud magnetarit, kes käitub nüüd pisut teistmoodi.
Uuring pealkirjaga „Magnetari PSR J1622–4950 taaselustamine: vaatlused MeerKATiga, Parkes, XMM-Newton, Kiire, Chandraja NuSTAR", Ilmus hiljuti Astrofüüsikaline ajakiri. Meeskonda juhtis Lõuna-Aafrika raadioastronoomia vaatluskeskuse (SARAO) juhtivteadur dr Fernando Camilo - meeskonda kuulus üle 200 liikme mitmest ülikoolist ja teadusasutusest kogu maailmast.
Magnetaare nimetatakse nii, kuna nende magnetväljad on kuni 1000 korda tugevamad kui tavaliste pulseerivate neutrontähtede (aka pulsars) omadega. Nende väljadega seotud energia on nii võimas, et see peaaegu murrab tähe laiali, põhjustades nende ebastabiilsuse ning nende füüsikaliste omaduste ja elektromagnetiliste emissioonide osas suure varieeruvuse.
Kui teadaolevalt kiirgavad kõik magnetaarid röntgenikiirgust, siis raadiolaineid kiirgab teadaolevalt ainult neli. Üks neist on PSR J1622-4950 - magnetar, mis asub Maast umbes 30 000 valgusaasta kaugusel. 2015. aasta alguse seisuga oli see magnetar uinunud olekus. Kuid nagu meeskond oma uuringus märkis, märkisid Austraalias CSIRO Parkesi raadioteleskoopi kasutavad astronoomid, et see taasaktiveeritakse 26. aprillil 2017.
Sel ajal kiirgas magnetar iga nelja sekundi tagant eredaid raadioimpulsse. Mõni päev hiljem suleti Parkes kuu aega kestva kavandatud hooldusprogrammi osana. Umbes samal ajal hakkas Lõuna-Aafrika Vabariigis asuv MeerKATi raadioteleskoop seda tähte jälgima, hoolimata asjaolust, et see oli alles ehitamisel ja 64-st raadiosaatjast oli saadaval vaid 16. Dr Fernando Camilo kirjeldab avastust värskes SKA Lõuna-Aafrika pressiteates:
“MeerKATi tähelepanekud osutusid kriitilisteks, et mõtestada väheste röntgenifotoonide järgi, mida me NASA tiirlevate teleskoopide abil jäädvustasime - esimest korda on selle tähe röntgenikiirguse impulss tuvastatud iga 4 sekundi tagant. Kokkuvõtlikult aitavad täna avaldatud tähelepanekud meil saada parema pildi mateeria käitumisest uskumatult ekstreemsetes füüsilistes tingimustes, erinevalt täiesti sellest, mida Maal võib kogeda.
Pärast seda, kui Parkese ja MeerKATi observatooriumid olid teinud esmased vaatlused, viidi läbi järelvaatused, kasutades XMM-Newtoni röntgenikiirguse vaatluskeskust, Swifti gammakiirguse purunemismissiooni, Chandra röntgenikiirguse vaatluskeskust ja tuumaspektroskoopilise teleskoobi massiivi. (NuSTAR). Nende kombineeritud tähelepanekutega märkis meeskond selle magnetari kohta väga huvitavaid asju.
Ühe puhul leidsid nad, et PSR J1622-4950 raadiovoo tihedus oli küll muutuv, kuid umbes 100 korda suurem, kui see oli uinuva oleku ajal. Lisaks oli röntgenvoog kuu aega pärast taasaktiveerimist vähemalt 800 korda suurem, kuid hakkas 92–130-päevase perioodi jooksul plahvatuslikult lagunema. Raadiovaatlused märkisid aga midagi magnetari käitumises üsna ootamatut.
Ehkki PSR J1622-4950 raadioemissioonidest tuletatud üldine geomeetria oli kooskõlas mitu aastat varem kindlaksmääratuga, näitasid nende tähelepanekud, et raadioemissioonid pärinevad nüüd magnetosfääri teisest asukohast. See näitab ennekõike seda, kuidas magnetaaride raadiokiirgus võib tavalistest pulsaatoritest erineda.
See avastus on valideerinud ka MeerKATi vaatluskeskuse kui maailmatasemel uurimisinstrumendi. See observatoorium on osa Square Kilometer Array (SKA) - mitmeraadioside teleskoobi projektist, mis ehitab Austraaliasse, Uus-Meremaale ja Lõuna-Aafrikasse maailma suurimat raadioteleskoopi. MeerKAT kasutab omalt poolt 64 raadioantenni, et koguda Universumi raadiopilte, et aidata astronoomidel mõista, kuidas galaktikad on aja jooksul arenenud.
Nende teleskoopide kogutud andmete mahu tõttu toetub MeerKAT nii tipptasemel tehnoloogiale kui ka kõrgelt kvalifitseeritud operaatorite meeskonnale. Nagu Abbott märkis, "on meil projekti kallal Lõuna-Aafrika ja kogu maailma säravaimate inseneride ja teadlaste meeskond, sest probleemid, mida peame lahendama, on äärmiselt keerulised ja tõmbavad ligi parimaid".
Ruutkilomeetri massiivi arendamist juhtiva SKA organisatsiooni peadirektor prof Phil Diamond avaldas samuti muljet MeerKATi meeskonna panuse üle. Nagu ta ütles SKA pressiteates:
„Kolleegidele Lõuna-Aafrikas on selle silmapaistva saavutuse eest hästi tehtud. Selliste teleskoopide ehitamine on äärmiselt keeruline ja see väljaanne näitab, et MeerKAT on muutumas ettevõtluseks valmis. SKA eelkäija teleskoobina sobib see SKA-le hästi. MeerKAT integreeritakse lõpuks SKA keskmise teleskoobi 1. faasi, viies meie käsutuses olevate roogade koguarvu 197-ni, luues planeedi võimsaima raadioteleskoobi ”.
Kui SKA võrku läheb, on see üks võimsamaid maapealseid teleskoope maailmas ja umbes 50 korda tundlikum kui ükski teine raadioinstrument. Koos teiste järgmise põlvkonna maapealsete ja kosmoseteleskoopidega loodetakse tõeliselt murranguliseks muuta asju, mida see meie Universumi kohta näitab ja kuidas see aja jooksul arenes.
Edasi Lugemine: SKA Africa, SKA, Astrofüüsikaline ajakiri
