Серце магнетара: Хмари з електронів

Орбітальні телескопи XMM-Newton і Integral спостерігають те, що відбувається на рідкісному вигляді нейтронних зірок - магнетарах, яких знайдено поки всього півтора десятка.


Нейтронні зірки являють собою останки масивних (в десятки разів більше Сонця) зірок, що колапсували в ході вибухів наднових. Зовнішня оболонка такої зірки відкидається, а внутрішні шари швидко колапсують під власною вагою, утворюючи тіла разючої щільності: нейтронна зірка діаметром кілька десятків кілометрів важить більше Сонця! Речовина такої зірки називається «виродженою»: електрони в його атомах «впали» на протони, і воно складається тільки з нейтронів. Чайна ложечка виродженої речовини важитиме сотні мільйонів тонн.


Усі нейтронні зірки характеризуються надзвичайно швидким обертанням і потужним магнітним полем. Але магнітне поле деяких з них дуже просто неймовірно - до 1011 Тл - в тисячі разів перевищуючи потужність магнітного поля інших нейтронних зірок, воно здатне вбити все живе на відстані багатьох тисяч кілометрів. А вже дані з магнітних носіїв зітруться вже з мільйонів кілометрів. Це і є магнетари.

На сьогоднішній день відомо близько 150-ти магнетарів. П'ять з них є м'якими гамма-репітерами, тобто випускають періодично потужні і короткочасні (не довше 0,1 секунди) імпульси м'якого (ближнього) гам- і рентгенівського випромінювання. Решта магнетарів - аномальні рентгенівські пульсари, «мерехтливі» тільки в рентгені. Спочатку ті та інші вважалися різними об'єктами, але сьогодні ясно, що у них є маса загальних властивостей, і що активність тих та інших викликається саме неймовірно потужним магнітним полем.

Вважається, що надсильне магнітне поле магнетарів здатне закручувати оболонку зірки. Як електрика в обертовому провіднику, поміщеному в електромагнітне поле, так і тут з'являється «струм» - у формі хмари електронів, що вихрящується в околицях магнетара. Під впливом потужної радіації, що виходить від зірки, вони і породжують жорстке випромінювання.

Зрозуміло, що відтворити в лабораторії поля такої високої потужності абсолютно неможливо, так що перевірити ці теоретичні припущення вчені поки не могли. У цьому на допомогу їм приходять орбітальні обсерваторії XMM-Newton і Integral. Аналізуючи отримані ними дані, група вчених на чолі з Нанда Рі (Nanda Rea) вперше отримала практичні підтвердження існування цієї електронної хмари. Більш того, їм вдалося розрахувати щільність хмари - вона виявилася надзвичайно високою - і швидкість руху потоку електронів у ньому.

Таким чином, припущення отримали блискуче підтвердження на практиці: дані, зібрані зондами XMM-Newton і Integral повністю узгоджуються з тією моделлю «роботи» магнетара, яку вчені розробили, що називається, «на кінчику пера».

Про інші дослідження цих цікавих об'єктів читайте: «Видимість магнетара», «Зоряний гібрид».


За повідомленням ESA

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND