Mágnesek: Semleges csillagok rúgással

Semleges csillagok furcsa, rejtélyes tárgyak a galaxisban. Évtizedek óta tanulmányozták őket, mivel a csillagászok jobb műszereket kapnak, amelyek képesek megfigyelni őket. Gondolj egy remegő, szilárd neutrongolyóra, amely szorosan össze van csapva egy város méretű térbe.

Különösen a neutroncsillagok egyik osztálya nagyon érdekes; őket "mágnesesteknek" hívják. A név abból származik, hogy ők: rendkívül erős mágneses terekkel rendelkező tárgyak. Míg maguk a normál neutroncsillagok hihetetlenül erős mágneses terekkel rendelkeznek (10 km-es sorrendben)¹² Gauss, azok számára, akik szeretik nyomon követni ezeket a dolgokat), a mágnesek sokszor erősebbek. A legerősebbek egy TRILLION Gauss felfelé lehetnek! Összehasonlításképpen: a Nap mágneses térerőssége körülbelül 1 Gauss; az átlagos mező erősség a Földön fél Gauss. (A Gauss az a mértékegység, amelyet a tudósok a mágneses mező erősségének leírására használnak.)

Szóval, hogyan alakulnak a mágnesek? Egy neutroncsillagdal kezdődik. Ezeket akkor hozzák létre, amikor egy hatalmas csillag kifogy a hidrogén üzemanyagból, hogy égjen a magjában. Végül a csillag elveszíti külső borítékát és összeomlik. Az eredmény:

A szupernóva alatt a szupermasszív csillag magját csak körülbelül 40 kilométer (kb. 25 mérföld) keresztmetszetű golyóssá vágják le. A végső katasztrófás robbanás során a mag még inkább összeomlik, és hihetetlenül sűrű gömböt eredményez, amelynek átmérője kb. 20 km vagy 12 mérföld.

Ez a hihetetlen nyomás a hidrogénmagokat az elektronok abszorpciójához és a neutrinók felszabadításához vezet. Ami a mag összeomlása után marad, a neutronok tömege (amelyek egy atommag összetevői) hihetetlenül nagy gravitációval és nagyon erős mágneses mezővel.

A mágnesesség előállításához kissé eltérő körülményekre van szükség a csillagmag összeomlásakor, amelyek létrehozják a végső magot, amely nagyon lassan forog, de szintén sokkal erősebb mágneses mezővel rendelkezik.

Néhány tucat ismert mágnest figyeltünk meg, és további lehetséges vizsgálatokat még folytatunk. A legközelebbiek közé tartozik egy csillagcsoportban felfedezett, mintegy 16 000 fényévnyire tőlünk fekvő csillagcsoport. A klasztert Westerlund 1-nek hívják, és benne vannak a legtömegbeli főszekvencia-csillagok az Univerzum. Ezek közül az óriások közül néhány olyan nagy, hogy légköre a Saturn körüli pályára kerüljön, és sokan olyan fényesek, mint egy millió Nap.

A csillagok ebben a klaszterben rendkívül rendkívüliek. Mivel mindegyikük a Nap tömegének 30–40-szerese, akkor a klaszter meglehetősen fiatal. (A hatalmasabb csillagok gyorsabban érkeznek.) De ez azt is jelenti, hogy a csillagok már elhagyták a fő sorrend legalább 35 napenergiát tartalmazott. Ez önmagában nem megdöbbentő felfedezés, ám a mágnesek ezt követő észlelése a Westerlund 1 közepén remegést keltett a csillagászat világán.

Hagyományosan, a neutroncsillagok (és így a mágnesek) akkor alakulnak ki, amikor egy 10-25 napenergiás csillag elhagyja a fő szekvenciát, és egy hatalmas szupernóvában halt meg. Ugyanakkor a Westerlund 1-ben lévő összes csillag szinte ugyanabban az időben alakult ki (és figyelembe véve a az öregedés kulcsfontosságú tényezője a tömeg), az eredeti csillagnak 40-nél nagyobbnak kellett lennie tömegek.

Nem világos, miért nem zuhant ez a csillag egy fekete lyukba. Az egyik lehetőség az, hogy a mágnesek valószínűleg teljesen különböznek a normál neutroncsillagoktól. Lehet, hogy volt egy társcsillag, aki kölcsönhatásba lépett a fejlődő csillaggal, ami miatt az energia nagy részét idő előtt költi el. A tárgy tömege nagy részén eljuthatott volna, és túl kevés maradt hátra ahhoz, hogy teljes mértékben fekete lyukká alakuljon. Nincs azonban társ észlelve. Természetesen a társcsillag elpusztulhatott volna a mágneses ősökkel való energetikai kölcsönhatások során. A csillagászoknak nyilvánvalóan ezeket a tárgyakat kell tanulmányozniuk, hogy jobban megértsék őket és formáját.

Mindazonáltal, ha egy mágneses születik, hihetetlenül erős mágneses tere a legmeghatározóbb jellemzője. Még a mágnesestől 600 mérföld távolságban is a mező erőssége olyan nagy lenne, hogy szó szerint elválasztaná az emberi szövetet. Ha a mágnes félig lebeg a Föld és a Hold között, akkor a mágneses tere elég erős lenne ahhoz, hogy felemelkedjen fémtárgyakat, például tollakat vagy gemkapcsokat a zsebéből, és teljesen demagnetizálja az összes hitelkártyát Föld. Ez nem minden. A körülöttük lévő sugárzási környezet hihetetlenül veszélyes lenne. Ezek a mágneses mezők olyan nagyok, hogy a részecskék gyorsulása könnyen előállítható röntgenkibocsátás és gamma sugár fotonok, a legnagyobb energiájú fény a világegyetem.

Szerkesztette és frissítette: Carolyn Collins Petersen.