Magnetars - phần còn lại dày đặc của những ngôi sao chết phun ra không thường xuyên với những vụ nổ bức xạ năng lượng cao - là một trong những vật thể cực đoan nhất được biết đến trong Vũ trụ
Magnetars - phần còn lại dày đặc của những ngôi sao chết phun ra lẻ tẻ với những vụ nổ bức xạ năng lượng cao - là một trong những vật thể cực đoan nhất được biết đến trong Vũ trụ. Một chiến dịch lớn sử dụng Đài quan sát tia X của NASA từ Chandra và một số vệ tinh khác cho thấy các nam châm có thể đa dạng hơn - và phổ biến - hơn so với suy nghĩ trước đây.
Khi một ngôi sao khổng lồ hết nhiên liệu, lõi của nó sụp đổ để tạo thành một ngôi sao neutron, một đối tượng ultradense khoảng 10 đến 15 dặm rộng. Năng lượng hấp dẫn được giải phóng trong quá trình này sẽ thổi bay các lớp bên ngoài trong vụ nổ siêu tân tinh và để lại ngôi sao neutron phía sau.
Hầu hết các sao neutron đều quay rất nhanh - vài lần một giây - nhưng một phần nhỏ có tốc độ quay tương đối thấp cứ sau vài giây, trong khi tạo ra các vụ nổ tia X lớn thường xuyên. Bởi vì nguồn duy nhất hợp lý cho năng lượng phát ra trong các vụ nổ này là năng lượng từ tính được lưu trữ trong ngôi sao, nên các vật thể này được gọi là nam châm.
Một từ tính có tên SGR 0418 + 5729 (viết tắt là SGR 0418) đã được chứng minh là có từ trường bề mặt thấp nhất từng được tìm thấy cho loại sao neutron này.
Hầu hết các nam châm có từ trường cực cao trên bề mặt của chúng mạnh gấp mười đến một nghìn lần so với sao neutron trung bình. Các quan sát mới cho thấy rằng nam châm được gọi là SGR 0418 + 5729 (gọi tắt là SGR 0418) không phù hợp với mô hình đó. Nó có từ trường bề mặt tương tự như các sao neutron chính thống.
Nanda Rea của Viện Khoa học Vũ trụ ở Barcelona, Tây Ban Nha cho biết, chúng tôi đã phát hiện ra rằng SGR 0418 có từ trường bề mặt thấp hơn nhiều so với bất kỳ từ trường nào khác. Điều này có những hậu quả quan trọng đối với cách chúng ta nghĩ rằng các sao neutron phát triển theo thời gian và cho sự hiểu biết của chúng ta về vụ nổ siêu tân tinh.
Các nhà nghiên cứu đã theo dõi SGR 0418 trong hơn ba năm bằng cách sử dụng các vệ tinh Chandra, ESA, XMM-Newton cũng như các vệ tinh NASA Swift Swift và RXTE. Họ có thể ước tính chính xác cường độ của từ trường bên ngoài bằng cách đo tốc độ quay của nó thay đổi như thế nào trong khi phát ra tia X. Những vụ nổ này có khả năng gây ra bởi các vết nứt trong lớp vỏ của sao neutron bị kết tủa bởi sự tích tụ của ứng suất trong một từ trường tương đối mạnh, ẩn giấu bên dưới bề mặt.
Đồng tác giả từ trường bề mặt thấp này làm cho vật thể này trở nên dị thường giữa các dị thường, ông đồng tác giả GianLuca Israel thuộc Viện Vật lý thiên văn Quốc gia ở Rome cho biết. Một nam châm khác với các sao neutron điển hình, nhưng SGR 0418 cũng khác với các nam châm khác.
Bằng cách mô hình hóa quá trình làm mát của sao neutron và lớp vỏ của nó, cũng như sự phân rã dần dần của từ trường của nó, các nhà nghiên cứu ước tính rằng SGR 0418 khoảng 550.000 năm tuổi. Điều này làm cho SGR 0418 cũ hơn hầu hết các từ khác, và tuổi thọ kéo dài này có lẽ đã cho phép cường độ từ trường bề mặt giảm theo thời gian. Do lớp vỏ yếu đi và từ trường bên trong tương đối mạnh, các vụ nổ vẫn có thể xảy ra.
Trường hợp của SGR 0418 có thể có nghĩa là có nhiều nam châm cao tuổi hơn có từ trường mạnh ẩn dưới bề mặt, ngụ ý rằng tỷ lệ sinh của chúng cao gấp năm đến mười lần so với suy nghĩ trước đây.
Theo mô hình của chúng tôi cho SGR 0418, Josè Pons thuộc Đại học Alacant ở Tây Ban Nha, chúng tôi nghĩ rằng cứ mỗi năm một lần trong một thiên hà, một ngôi sao neutron yên tĩnh sẽ bật lên với sự bùng nổ giống như từ tính. Chúng tôi hy vọng sẽ tìm thấy nhiều hơn những đối tượng này.
Một ý nghĩa khác của mô hình là từ trường bề mặt của SGR 0418 đáng lẽ đã từng rất mạnh khi ra đời cách đây nửa triệu năm. Điều này, cộng với số lượng lớn các vật thể tương tự có thể có nghĩa là các ngôi sao tiền thân khổng lồ đã có từ trường mạnh hoặc các trường này được tạo ra bởi các sao neutron quay nhanh trong sự sụp đổ lõi là một phần của sự kiện siêu tân tinh.
Nếu một số lượng lớn các sao neutron được sinh ra với từ trường mạnh thì một phần đáng kể các vụ nổ tia gamma có thể được gây ra bởi sự hình thành của các nam châm chứ không phải là các lỗ đen. Ngoài ra, sự đóng góp của việc sinh ra từ tính cho tín hiệu sóng hấp dẫn - gợn sóng trong không gian - sẽ lớn hơn so với suy nghĩ trước đây.
Khả năng từ trường bề mặt tương đối thấp cho SGR 0418 được công bố lần đầu tiên vào năm 2010 bởi một nhóm có một số thành viên tương tự. Tuy nhiên, các nhà khoa học tại thời điểm đó chỉ có thể xác định giới hạn trên cho từ trường và không phải là ước tính thực tế vì không đủ dữ liệu được thu thập.
SGR 0418 nằm trong thiên hà Milky Way ở khoảng cách khoảng 6.500 năm ánh sáng so với Trái đất. Những kết quả mới này trên SGR 0418 xuất hiện trực tuyến và sẽ được công bố trong số ra ngày 10 tháng 6 năm 2013 của Tạp chí Vật lý thiên văn. Trung tâm bay không gian NASA Marshall Marshall ở Huntsville, Ala., Quản lý chương trình Chandra cho Ban giám đốc sứ mệnh khoa học của NASA tại Washington. Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian kiểm soát hoạt động khoa học và hoạt động bay của Chandra, từ Cambridge, Mass.
Thông qua Đài thiên văn Chandra X-Ray