Нейтронные звезды, компактные остатки массивной звезды после взрыва сверхновой, являются самой плотной материей во Вселенной. Некоторые нейтронные звезды, известные как магнетары, также претендуют на звание рекордсмена по самому сильному магнитному полю среди всех объектов. Каким образом магнетары диаметром всего 15 километров формируют и производят такие колоссальные магнитные поля, остается загадкой.
Новые наблюдения группы астрономов, в том числе Андре-Николя Шене из NSF NOIRLab, могут пролить важный свет на происхождение этих магнитных электростанций. Используя различные телескопы по всему миру, в том числе Телескоп Канада-Франция-Гавайи (CFHT) на Маунакеа, исследователи идентифицировали астрономический объект нового типа — массивную магнитную гелиевую звезду (необычный вариант звезды Вольфа), которая может быть предшественником магнетара.
«Впервые в массивной гелиевой звезде было обнаружено сильное магнитное поле», — сказал Чене. «Наше исследование предполагает, что эта гелиевая звезда закончит свою жизнь как магнетар».
Несмотря на то, что астрономы наблюдали за ней более века, мало что было известно об истинной природе этой звезды, известной как HD 45166, кроме того факта, что она богата гелием, несколько массивнее нашего Солнца и является частью двойной системы. система.
«Эта звезда стала моей навязчивой идеей», — сказал Томер Шенар, астроном из Амстердамского университета и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Science. Ранее изучая подобные богатые гелием звезды, Шенар был заинтригован необычными характеристиками HD 45166, которая обладает некоторыми характеристиками звезды Вольфа-Райе, но с уникальной спектральной характеристикой. Он подозревал, что магнитные поля могут объяснить эти непонятные характеристики.
Шенар, Чене и их сотрудники решили проверить эту гипотезу, проведя новые спектроскопические наблюдения этой звездной системы с помощью CFHT. Эти наблюдения показали, что эта звезда имеет феноменально мощное магнитное поле, около 43 000 гаусс, самое мощное магнитное поле, когда-либо обнаруженное у массивной звезды. Изучая также его взаимодействие со звездой-компаньоном, команда смогла точно оценить его массу и возраст.
Исследователи предполагают, что, в отличие от других гелиевых звезд, которые в конечном итоге произошли от красного сверхгиганта, эта конкретная звезда, вероятно, была создана в результате слияния пары звезд промежуточной массы.
«Это очень специфический сценарий, и он поднимает вопрос о том, сколько магнетаров происходит из подобных систем и сколько из других типов систем», —сказал Чене.
Через несколько миллионов лет HD 45166, расположенная на расстоянии 3000 световых лет в созвездии Единорога, взорвется как очень яркая, но не особенно энергичная сверхновая. Во время этого взрыва ее ядро будет сжиматься, захватывая и концентрируя и без того пугающие силовые линии магнитного поля звезды. Результатом станет нейтронная звезда с магнитным полем около 100 триллионов Гс — самый мощный тип магнита во Вселенной.
«Мы думали, что наиболее вероятными кандидатами в магнетары будут самые массивные звезды», — сказал Чене. «Это исследование показывает нам, что звезды, которые гораздо менее массивны, все же могут стать магнетарами, если условия будут правильными».
