Магнетары были детально изучены. Звездные землетрясения в триллионы триллионов раз сильнее любого землетрясения . "Самые мощные магниты в космосе-это магнетары, магнитные поля которых примерно в 100 триллионов раз мощнее земных или в 10 триллионов раз сильнее обычного магнита холодильника", - сказал Кевин Херли, астрофизик из Калифорнийского университета в Беркли.
Магнетар-это быстро вращающаяся нейтронная звезда, которая является трупом звезды, погибшей в результате катастрофического взрыва, известного как сверхновая. Как сказал на пресс-конференции Эрик Бернс, астрофизик из Университета штата Луизиана и соавтор нового исследования, с момента рождения магнетары остаются магнетарами всего около 10 000 лет, прежде чем их магнитные поля ослабеют и превратятся в относительно обычные нейтронные звезды. Он отметил, что магнетары обычно наблюдаются в звездообразующих областях, таких как галактики со звездными вспышками. Предыдущие исследования показали, что магнетары регулярно взрываются рентгеновскими вспышками длительностью около одной десятой секунды, каждая из которых дает примерно такое же количество энергии, какое солнце излучает в год. За последние 40 лет астрономы видели три случая, когда магнетары в Млечном Пути и близлежащих галактиках взрывались еще более яркими и энергичными вспышками рентгеновских и гамма-лучей. Однако такие гигантские вспышки были настолько мощными, что ослепляли все датчики, которые их видели, что затрудняло их детальное изучение.
Теперь исследователи могут лучше всего рассмотреть гигантскую вспышку магнетара, достаточно хорошую, чтобы помочь им определить ее возможное происхождение.
Ученые проанализировали чрезвычайно яркий гамма-всплеск GRB 200415A, который был обнаружен пятью космическими обсерваториями, составляющими так называемую Межпланетную сеть. Гамма-всплески-это самые мощные взрывы, известные во Вселенной, каждый из которых производит столько энергии за миллисекунды или минуты, сколько Солнце, как ожидается, испустит за все свои 10 миллиардов лет жизни.
На своем пике этот взрыв был примерно в 360 триллионов раз ярче Солнца. Это примерно 100 000 лет солнечной энергии, высвобождаемой всего за 140 миллисекунд.
Межпланетная сеть триангулировала местоположение гамма-всплеска в центре соседней галактики Скульптор, формально известной как NGC 253, которая находится примерно в 11,4 миллионах световых лет от Земли. Ранее обнаруженные гамма-всплески прибыли относительно далеко от Млечного Пути, но с космической точки зрения GRB 200415A возник гораздо ближе к дому. Гамма - всплески обычно делятся на две группы - длинные и короткие-в зависимости от того, длятся они больше или меньше двух секунд. Короткие гамма-всплески, скорее всего, вызваны слиянием нейтронных звезд, в то время как длинные гамма-всплески связаны со сверхновыми .
Взрыв GRB 200415A длился всего 140 миллисекунд, почти мгновение ока. "Это так же быстро, как щелкнуть пальцами", - сказал на пресс-конференции Оливер Робертс, астрофизик из Университетской ассоциации космических исследований в Хантсвилле, штат Алабама, который возглавлял еще одно новое исследование GRB 200415A.
Эта скорость обычно предполагает, что это был короткий гамма-всплеск. Однако картина света, наблюдавшаяся от этой вспышки, сильно отличалась от картины света от коротких гамма-всплесков, которые, как показали предыдущие исследования, были вызваны столкновением нейтронных звезд.
Вместо этого световая картина GRB 200415A была почти точной копией тех, которые ранее наблюдались в гигантских вспышках магнетара. Они начинались с интенсивной вспышки длительностью около одной пятой секунды, за которой следовала цепочка импульсов длительностью от двух до 12 секунд. По словам Робертса, причиной этой недавно обнаруженной гигантской вспышки магнетара, вероятно, было "звездное сотрясение" - разрыв в твердой коре магнетара. Это землетрясение было огромным-магнитудой 27,8, или около тысячи триллионов триллионов (10 ^ 27, или 1 с 27 нулями позади него), в разы мощнее, чем самое крупное известное землетрясение, которое было магнитудой 9,5 [землетрясение] в Чили в 1960 году. Исследователи предположили, что эта звездочка не только испускала яркие вспышки гамма-лучей, но и нагревала кору Магнетара. Когда магнетар вращается, эта сверхгорячая кора выглядит как серия ярких вспышек, которые тускнеют по мере охлаждения поверхности.
Ученые добавили, что это звездное сотрясение, вероятно, также выбросило сгусток плазмы, движущийся со скоростью около 99% скорости света, заявила на пресс-конференции Никола Омодей, астрофизик из Стэнфордского университета, участвовавшая в исследовании. Четыре дня спустя этот сгусток столкнулся с ударной волной, возникшей, когда гигантский пузырь плазмы вокруг магнетара, известный как его магнитосфера, врезался в межзвездную среду газа и пыли между звездами со скоростью около 3,6 млн км / ч. Когда сгусток столкнулся с этой ударной волной, он произвел еще один импульс гамма-излучения, видимый через 19 секунд после первоначальной вспышки. Он отметил, что гамма-лучи во второй вспышке были даже более энергичными, чем в первой.
В целом, эти новые результаты предполагают, что, возможно, небольшой процент известных коротких гамма-всплесков вызван гигантскими вспышками магнетара, сказал Бернс.
Ученые подробно изложили свои выводы 13 января на онлайн - заседании Американского астрономического общества. Херли, Робертс и их коллеги подробно изложили свои выводы в двух исследованиях, опубликованных в номере журнала Nature от 14 января. Омедей и его коллеги подробно изложили свои выводы в Интернете 13 января в журнале Nature Astronomy.
Напомним, что ранее сообщалось, что
