Магнитная судьба: Как волк

Jul 17, 2023

Американская ассоциация содействия развитию науки (AAAS), 28 августа 2023 г.

На изображении этого художника изображена HD 45166, массивная звезда, недавно обнаруженная с мощным магнитным полем в 43 000 гаусс, самым сильным магнитным полем, когда-либо обнаруженным у массивной звезды. Сильные ветры частиц, улетающие от звезды, улавливаются этим магнитным полем, окутывая звезду газовой оболочкой, как показано здесь. Фото: ESO/L. Кальсада

Новые результаты, основанные на наблюдениях и моделях звездной эволюции горячей, богатой гелием звезды Вольфа-Райе, предполагают, что она собирается произвести магнетар, когда подвергается взрыву сверхновой. Эти результаты дают более глубокое понимание процесса формирования магнетаров, которые считаются самыми магнитными образованиями во Вселенной.

Магнетар — это особый тип нейтронной звезды, характеризующийся чрезвычайно мощным магнитным полем. Обычно нейтронные звезды возникают в результате событий сверхновых, когда ядро ​​массивной звезды коллапсирует. Однако происхождение магнетаров остается неясным.

Одна теория предполагает, что во время взрыва сверхновой усиление магнитного поля внутри массивного ядра звезды-прародителя может привести к образованию магнетара. Однако такие мощные магнитные поля ранее не были обнаружены у эволюционировавших звезд, которые могут после взрыва превратиться в нейтронные звезды.

Впечатления этого художника иллюстрируют, как через несколько миллионов лет HD 45166 взорвется как очень яркая, но не особенно энергичная сверхновая. Во время этого взрыва ее ядро ​​сожмется, захватывая и концентрируя и без того устрашающие линии магнитного поля звезды. Авторы и права: NOIRLab/AURA/NSF/P. Маренфельд/М. Замани

Томар Шенар и его исследовательская группа обратили свое внимание на HD 45166, двойную систему, состоящую из звезды главной последовательности и горячей звезды-компаньона Вольфа-Райе. Звезды Вольфа-Райе представляют собой обнаженное гелиевое ядро ​​массивной звезды, потерявшее внешние водородные слои. Используя спектрополяриметрические наблюдения канадско-французско-гавайского телескопа и архивные спектры различных других инструментов, Шенар и его коллеги определили, что компонент Вольфа-Райе HD 45166 имеет массу, эквивалентную двум массам Солнца, и обладает значительным магнитным полем. 43 килогаусса.

Впечатление этого художника иллюстрирует окончательную судьбу HD 45166 после коллапса ее ядра, в результате чего образовалась нейтронная звезда с магнитным полем около 100 триллионов гаусс — самый мощный тип магнита во Вселенной. Авторы и права: NOIRLab/AURA/NSF/P. Маренфельд/М. Замани

Relying on stellar evolution models and integrating the acquired data, the research team inferred that this Wolf-Rayet component is destined to collapse into a neutron starA neutron star is the collapsed core of a large (between 10 and 29 solar masses) star. Neutron stars are the smallest and densest stars known to exist. Though neutron stars typically have a radius on the order of just 10 - 20 kilometers (6 - 12 miles), they can have masses of about 1.3 - 2.5 that of the Sun." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> нейтронная звезда. Их расчеты показывают, что сохранение магнитного потока во время коллапса ядра увеличит силу магнитного поля, поместив ее в диапазон того, что наблюдается для магнетаров.

Авторы заключают: «Наши наблюдения и модели звездной эволюции показывают, что компонент Вольфа-Райе может быть непосредственным прародителем магнетара».

Подробнее об этом исследовании:

Ссылка: «Массивная гелиевая звезда с достаточно сильным магнитным полем, чтобы образовать магнетар» Томера Шенара, Грегга А. Уэйда, Пабло Марчанта, Стефано Багнуло, Джулии Боденштайнер, Доминика М. Боумана, Авишая Гилкиса, Норберта Лангера, Андре Николя- Шене, Лидия Оскинова, Тимоти Ван Рит, Хьюг Сана, Николь Сен-Луи, Александр Соареш де Оливейра, Хельге Тодт и Сильвия Тунен, 17 августа 2023 г., Science.DOI: 10.1126/science.ade3293