אשראי תמונה: ESA
השימוש באסטרונומים מצפה הרנטגן XMM-Newton המצפה בחלל עם סוכנות החלל האירופית ביצעו את המדידה הישירה הראשונה של השדה המגנטי של כוכב נויטרונים. כוכב נויטרונים הוא חפץ צפוף מאוד עם מסה של כוכב גדול ארוז ברדיוס של 20-30 ק"מ בלבד, וחזוי שיש להם שדות מגנטיים חזקים מאוד שפעלו כמו בלם, והאטו את סיבובם. אך לאחר שהתבוננו בכוכב נויטרונים בשם 1E1207.4-5209 במשך 72 שעות עם ה- XMM, האסטרונומים גילו שהוא חלש פי 30 מכפי שחזו. מה שגורם להאטה של חפצים אלה זו שוב תעלומה.
בעזרת הרגישות המעולה של מצפה הרנטגן של ESA, XMM-Newton, צוות אסטרונומים אירופיים ביצע את המדידה הישירה הראשונה של השדה המגנטי של כוכב נויטרונים.
התוצאות מספקות תובנות עמוקות על הפיזיקה הקיצונית של כוכבי הנויטרונים וחושפות תעלומה חדשה שטרם נפתרה לגבי סיום חיי הכוכב הזה.
כוכב נויטרונים הוא אובייקט שמימי צפוף מאוד שלרוב יש משהו כמו המסה של השמש שלנו ארוזה לתחום זעיר שרוחק רק 20-30 ק"מ. זהו תוצר של פיצוץ מהמם, המכונה סופרנובה, בו רוב הכוכב פוצץ בחלל, אך לבו המתמוטט נותר בצורת כדור סופר צפוף וחם של נייטרונים שמסתובב בקצב מדהים.
למרות היותם מעמד אובייקטים מוכר, כוכבי נויטרונים בודדים עצמם נותרו מסתוריים. כוכבי הנויטרון חמים במיוחד כאשר הם נולדים, אך מתקררים במהירות רבה. לכן, רק מעטים מהם פולטים קרינה אנרגטית במיוחד, כמו למשל צילומי רנטגן. זו הסיבה שהם נחקרים באופן מסורתי באמצעות פליטת הרדיו שלהם, שהם פחות אנרגטיים מצילומי רנטגן ואשר נראים בדרך כלל דופקים לסירוגין. לפיכך, טלסקופי הרנטגן, כמו XMM-Newton, של ESA יכולים לראות את כוכבי הנויטרונים המעטים שחמים מספיק כדי לפלוט קרני רנטגן.
כוכב נויטרונים כזה הוא 1E1207.4-5209. בעזרת התצפית הארוכה ביותר אי פעם ב- XMM-Newton על מקור גלקטי (72 שעות), פרופ 'ג'ובאני ביגנאמי ממרכז אט'ת Spatiale des Rayonnements (CESR) וצוותו מדדו ישירות את חוזק השדה המגנטי שלו. זה הופך אותו לכוכב הנויטרונים הראשון מבודד אי פעם שניתן להשיג זאת.
ניתן לאמוד בעקיפין את כל הערכים הקודמים של שדות מגנטיים של כוכב נויטרונים. הדבר נעשה על ידי הנחות תיאורטיות המבוססות על מודלים המתארים את התמוטטות הכבידה של כוכבים מאסיביים, כמו אלה המובילים להיווצרותם של כוכבי נויטרונים. שיטה עקיפה שנייה היא להעריך את השדה המגנטי על ידי לימוד האופן בו האטה של סיבוב כוכב הנויטרון נעשית באמצעות נתוני אסטרונומיה ברדיו.
במקרה של 1E1207.4-5209, מדידה ישירה זו באמצעות XMM-Newton מגלה כי השדה המגנטי של כוכב הנויטרונים חלש פי 30 מהתחזיות על בסיס השיטות העקיפות.
כיצד ניתן להסביר זאת? אסטרונומים יכולים למדוד את הקצב בו כוכבי נויטרונים בודדים מאטים. הם תמיד הניחו ש"חיכוך "בין השדה המגנטי לסביבתו הוא הגורם. במקרה זה המסקנה היחידה היא שמשהו אחר מושך את כוכב הנויטרונים, אבל מה? אנו יכולים לשער כי יתכן שמדובר בדיסק קטן של פסולת סופרנובה המקיפה את כוכב הנויטרונים, ויוצר גורם דראג נוסף.
התוצאה מעלה את השאלה האם 1E1207.4-5209 הוא ייחודי בקרב כוכבי נויטרונים, או שהוא הראשון מסוגו. האסטרונומים מקווים למקד לכוכבי נויטרונים אחרים באמצעות XMM-ניוטון כדי לגלות זאת.
הערה לעורכים
צילומי רנטגן שנפלטים על ידי כוכב נויטרונים כמו 1E1207.4-5209, צריכים לעבור דרך השדה המגנטי של כוכב הנויטרונים לפני שברח לחלל. בדרך, חלקיקים בשדה המגנטי של הכוכב יכולים לגנוב חלק מצילומי הרנטגן היוצאים ולהעביר את סימני הספקטרום שלהם, המכונים 'קווי ספיגת תהודה ציקלוטרון'. טביעת האצבע הזו היא שאפשרה לפרופ 'ביגנאמי וצוותו למדוד את חוזק השדה המגנטי של כוכב הנויטרונים.
המקור המקורי: פרסום חדשות ESA
