Необичаен танц на неутронна звезда

Наблюдения от рентгенов спътник показват неутронна звезда с магнитно поле с форма на поничка и аксиално люлеене.

Когато една масивна звезда умира, тя може да се свие под действие на собствената си гравитация с такава сила, че да избухне като свръхнова.

Остатъкът от свръхновата представлява свръхплътна звезда, състояща се почти изцяло от неутрони – неутронна звезда.

Някои неутронни звезди, известни като магнетари, притежават могъщи магнитни полета, по-силни от всички известни видове магнетизъм във Вселената. Тези интензивни магнитни полета по някакъв начин генерират високоенергийни рентгенови импулси, като този процес все още не е добре изяснен.

Казуо Макишима от RIKEN’s MAXI Team и Теруаки Еното от RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science в сътрудничество с Университета на Токио и НАСА са открили доказателство, че магнетарът 4U 0142+61 се люлее около своята ос на въртене.

Според тях това е резултат от нарушената сферичност на звездата, дължаща се на силно „поничкообразно“магнитно поле в звездното ядро.

„Магнетарите излъчват високоенергийни, „твърди“ рентгенови лъчи, но източниците на тези излъчвания са неизвестни – обяснява Макишима. – Ние наблюдавахме 4U 0142+61, използвайки рентгеновия астрономически спътник Сузаку. Целта ни беше да разберем, дали излъчването на магнетара се изменя с времето.“

По-рано е било измерено, че магнетарът се върти с период около 8 секунди и изпуска рентгенови импулси със същия период, но Макишима и колегите му забелязали слаби вариации във времето за пристигане на импулсите.

Те отдават тези вариации на аксиално люлеене, известно като свободна прецесия. Звездната ос прецесира с период, който се различава много малко от периода на въртене на звездата. Слабото биене между двата периода е причина за измененията в наблюдаваните емисии.

„Мисълта за свободната прецесия не беше в главата ми, когато започвахме анализа на данните – казва Макишима, – но тя ми беше близка предвид моя дълъг опит с въртящи се спътници. Прецесията най-вероятно е причинена от лека деформация на магнетара, а деформацията е може би резултат на вътрешни магнитни полета, по-силни дори от външните видими полета.“

Установеното от наблюденията навежда на мисълта, че магнетарът е деформиран от идеалната сфера под действието на крайно силно, плътно притиснато тороидално магнитно поле, скрито дълбоко в ядрото на звездата.

Този резултат подкрепя хипотезата, че твърдите рентгенови импулси се генерират за сметка на енергията на магнитното поле. Екипът на Макишима планира да анализира и друг набор от данни от 4U 0142+61 и да търси данни от Сузаку за други магнетари, показващи подобни ефекти.

„Ще продължим наблюденията на тези обекти с ASTRO-H, по-мощния наследник на Сузаку, който ще бъде пуснат през 2015 година“, казва Макишима.