Магнетари — найсильніші магніти у Всесвіті. Ці надщільні «мертві зорі» з надсильними магнітними полями можна знайти по всій нашій галактиці, але астрономи точно не знають, як вони утворюються. Тепер за допомогою кількох телескопів, зокрема і Європейської південної обсерваторії (European Southern Observatory, ESO), дослідники виявили «живу» зорю, яка, ймовірно, стане магнетаром. Ця знахідка знаменує собою відкриття нового типу астрономічних об’єктів — масивних магнітних гелієвих зір — і проливає світло на походження магнетарів.
Хоча за нею спостерігали понад 100 років, пояснити загадкову природу зорі HD 45166 звичайними моделями було не просто. Тому про неї було відомо небагато, окрім того факту, що це одна з пари зірок [1], багата на гелій і в кілька разів масивніша, ніж Сонце. Вона міститься приблизно за 3000 світлових років від нас у напрямку сузір’я Однорога.
«Ця зоря стала моєю нав’язливою ідеєю», — сказав Томер Шенар (Tomer Shenar), головний автор дослідження цього об’єкта, астроном з Амстердамського університету в Нідерландах. Результати дослідження оприлюднені в Science. «Ми з Томером називаємо HD 45166 «зіркою-зомбі», — зауважила співавтор дослідження, астроном ESO Джулія Боденштайнер (Julia Bodensteiner) із Німеччини. «Це не тільки тому, що ця зоря така унікальна, але й тому, як я кажу жартома, що вона перетворює Томера на зомбі».
Досліджуючи схожі багаті гелієм зорі раніше, Шенар вважав, що їхні магнітні поля можуть вирішити проблему появи магнетарів. Справді, відомо, що магнітні поля впливають на поведінку зір і дають змогу пояснити, чому традиційні моделі не змогли описати HD 45166. «Пам’ятаю, коли я читав літературу, то запитав себе: «А що, якщо зоря магнітна?», — каже Шенар, який нині працює в Центрі астробіології в Мадриді, Іспанія.
Шенар і його група взялися досліджувати зірку за допомогою багатьох телескопів по всьому світу. Основні спостереження було виконано в лютому 2022 р. за допомогою приймача на канадсько-французько-гавайському телескопі, що може виявляти та вимірювати магнітні поля. Наукова група взяла до уваги також основні архівні дані, отримані за допомогою Оптичного волоконного спектрографа розширеного діапазону (Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph, FEROS) в обсерваторії ESO Ла-Сілья в Чилі.
Після того, як спостереження були завершені, Шенар попросив співавтора Ґреґґа Вейда (Gregg Wade), експерта з магнітних полів зір із Королівського військового коледжу Канади, вивчити отримані дані. Відповідь Вейда підтвердила припущення Шенара: «Ну, мій друже, що б це не було — воно точно магнітне».
Група Шенара виявила, що ця зоря має неймовірно сильне магнітне поле в 43 000 Гаусс, що робить HD 45166 найбільш магнітною зіркою, знайденою досі [2]. «Вся поверхня гелієвої зорі така ж магнітна, як і найсильніші магніти, створені людиною», — пояснив співавтор дослідження Пабло Маршан (Pablo Marchant), астроном з Інституту астрономії Льовенського католицького університету в Бельгії.
Спостереження «команд» Шенара свідчить про відкриття найпершої масивної магнітної гелієвої зорі. «Це захопливе відкриття нового типу астрономічного об’єкта, — каже Шенар, — особливо коли він весь час ховався на видноті».
Крім того, він дає підказки щодо походження магнетарів, компактних мертвих зір, наповнених магнітними полями, щонайменше в мільярд разів сильнішими за те, що є в HD 45166. Розрахунки науковців показують, що ця зоря закінчить своє життя як магнетар. Коли вона руйнуватиметься під дією власної сили тяжіння, її магнітне поле посилиться, і зоря зрештою стане дуже компактним об’єктом із магнітним полем близько 100 трильйонів Гаусів [3] — найпотужнішим типом магніту у Всесвіті.
Шенар і його група також виявили, що HD 45166 має меншу масу, ніж астрономи вважали раніше: приблизно вдвічі більшу за масу Сонця. Компоненти подвійної зорі обертаються на суттєво більшій відстані, ніж вважалося раніше. Крім того, дослідження вказують на те, що HD 45166 утворилася внаслідок злиття двох менших багатих гелієм зір. «Наші відкриття повністю змінюють розуміння HD 45166», — підсумувала Боденштайнер.
Примітки
[1] Хоча HD 45166 є подвійною системою, в цьому тексті HD 45166 позначає зорю, багату на гелій, а не обидві зорі.
[2] Магнітне поле в 43 000 Гаусів є найсильнішим магнітним полем, коли-небудь виявленим у зорі, маса якої перевищує межу Чандрасекара. Цей параметр маси є критичною межею, вище якого звичайні зорі можуть колапсувати в нейтронні зірки (магнетари є типом нейтронних зір).
[3] У цьому тексті мільярд означає одиницю, за якою йдуть дев’ять нулів, а трильйон — одиницю, за якою йдуть 12 нулів.
За інф.з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
