Először figyeltek meg több millió fokos röntgen foltokat egyesülni egy magnetár felszínén a NASA NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) kutatói. A műszer végigkövette, ahogyan három fényes, röntgen tartományban sugárzó forró folt lassan átvándorolt az objektum felszínén, miközben egyre kisebbek lettek. A legnagyobb folt végül egyesült egy kisebbel, amit még korábban egyszer sem sikerült csillagászati megfigyelésekkel rögzíteni.

A különleges megfigyelési adatokat bemutató tanulmány a The Astrophysical Journal Letters tudományos folyóiratban jelent meg, segítségével pedig jobban megérthetjük ezeknek az extrém objektumoknak a felszíne és mágneses tere közötti kölcsönhatásokat.

Az SGR 1830 jelű objektum röntgensugárzó foltjai a NASA NICER felvételein. Az animált képsorozaton 37 nap változásait követhetjük nyomon. A képen a csillag balról jobbra forog, a zöld, sárga és piros színekkel jelölt területek pedig röntgen tartományon a legfényesebb területek, vélhetőleg a magnetár forró foltjai.

A magnetárok forgó, kb. városnyi méretű neutroncsillagok, melyek felszínén az univerzum legerősebb mágneses tereivel találkozunk. A mi Napunknál is nagyobb tömegű objektumok átmérője mindössze 20 kilométer körüli, annyira sűrűek, hogy egyetlen teáskanálnyi anyaguk többet nyomna, mint egy átlagos földi hegy. Mágneses terük akár 10 billiószor is erősebb, mint egy hűtőmágnes és legalább ezerszer erősebb egy tipikus neutroncsillagénál. Ez a mágneses tér olyan mérhetetlen energiát tárol, hogy ha valami megzavarja, az hónapokon, akár éveken át tartó röntgenaktivitást okozhat.

A NASA Neil Gehrels Swift Observatory 2020. október 10-én fedezett fel egy ilyen kitörést az SGR 1830-0645 jelű új magnetárból. A Pajzs (Scutum) csillagkép irányában látszó objektum pontos távolsága nem ismert, de a becslések szerint körülbelül 13 000 fényévre lehet tőlünk. A röntgenteleszkópos mérések alapján az objektum 10,4 másodperc (!) alatt fordul meg a tengelye körül. Ugyanezen a napon végeztek méréseket a NICER röntgen műszereivel is, ahol minden egyes forgással három, egymáshoz közeli csúcsot figyeltek meg. Ezek a környezetüknél jóval forróbb, három foltból származtak, amik hol elfordultak, hol újra megjelentek a látómezőben.

A NICER a felfedezésétől november 17-ig szinte minden nap megfigyelte az SGR 1830 objektumot, ami ezután már túl közel látszott a Naphoz a biztonságos megfigyeléshez. Ez alatt az idő alatt az emissziós csúcsok fokozatosan eltolódtak, kissé más időközönként jelenve meg a magnetár felvételein. Az eredmények arra utalnak, hogy kéregmozgások miatt alakulnak ki és mozdulnak el ezek a forró foltok, éppen úgy, ahogyan a földi tektonikus lemezek szeizmikus aktivitásokat okoznak.

Egy neutroncsillag kérge elképesztően erős, egy magnetár intenzív mágneses tere viszont képes a tűréshatáron túl terhelni. Ennek a folyamatnak a megértése elég nagy kihívás, így a NICER és SGR 1830 méréseinek köszönhetően jóval közvetlenebb módon figyelhettük meg, hogyan viselkedik a kéreg ilyen extrém stressz alatt.

Meglehet, hogy az SGR 1830 forró foltjai a mi Napunkon látható koronahurkokra emlékeztetnek. A NASA SDO felvételén extrém ultraibolya tartományon látható a Nap felszíne, illetve az mágneses erővonalakat követő, ionizált gázhurkok. (Forrás: NASA/SDO)

A NICER kutatócsoportja szerint ezek a megfigyelések egyetlen aktív régiót mutatnak, ahol a kéreg részlegesen megolvadhatott és lassan deformálódik a mágneses feszültség alatt. A három mozgó forró folt valószínűleg a koronahurkok és a felszín találkozásának pontjait jelölik (ehhez hasonló fényes plazmahurkok a Nap felszínén is láthatók). A hurkok és a kéregmozgások együttesen okozhatják a foltok sodródását és összeolvadását.

Forrás: NASA