A magnetárok az Univerzum legerősebb mágnesei. Ezek a nagyon sűrű, rendkívül erősen mágneses halott csillagok a galaxisunkban mindenhol megtalálhatóak, de a mai napig nem tudják pontosan, hogy hogyan keletkeznek. Azonban számos obszervatórium, köztük az Európai Déli Obszervatórium (ESO) teleszkópjai összefogásával a kutatók egy olyan, még aktívan energiát termelő csillagot fedeztek fel, amely nagy valószínűséggel magnetárrá válik. Ez egy új típusú csillagászati objektum, a nagy tömegű mágneses héliumcsillagok felfedezését jelenti, és rávilágít a magnetárok eredetére.

Annak ellenére, hogy több mint 100 évnyi megfigyelés létezik a HD 45166 jelű csillagról, rejtélyes természetét nem tudták könnyen megmagyarázni hagyományos modellekkel, és keveset tudtak róla azon a tényen túl, hogy egy kettős csillag egyik tagja, amely héliumban gazdag és néhányszor nagyobb tömegű, mint a mi Napunk.

„Egy kicsit a megszállottjává váltam ennek a csillagnak.” – mondta Tomer Shenar a hollandiai Amszterdami Egyetem csillagásza és a Science folyóiratban megjelent tanulmány vezető szerzője. „Tomer és én a HD 45166-ot „zombicsillagként” emlegetjük” – mondta Julia Bodensteiner, az ESO németországi csillagásza és a tanulmány társszerzője. „Ez nemcsak azért van így, mert ez a csillag olyan egyedi, hanem azért is, mert viccesen azt mondtam, hogy Tomert zombivá varázsolja.”

Miután korábban már számos hasonló, héliumban gazdag csillagot tanulmányozott, Shenar úgy gondolta, hogy a mágneses mezők jelentik a megoldást. Való igaz, hogy a mágneses mezők befolyásolják a csillagok viselkedését, és megmagyarázhatják, hogy a hagyományos modellek miért nem tudták leírni a HD 45166-ot, amely körülbelül 3000 fényévnyire található az Egyszarvú (Monoceros) csillagképben. „Emlékszem, a szakirodalom olvasása közben volt egy heuréka-pillanat: „Mi van, ha a csillag mágneses?” – mondja Shenar, aki jelenleg a spanyolországi madridi Asztrobiológiai Központban dolgozik.

Shenar és csapata elhatározta, hogy a világ számos pontján található műszerrel tanulmányozza a csillagot. A fő megfigyeléseket 2022 februárjában végezték a Kanadai–Francia–Hawaii Teleszkóp (CFHT) egy olyan műszerével, amely képes érzékelni és mérni a mágneses teret. A csapat a legfontosabb archív adatokra is támaszkodott, amelyeket az ESO chilei La Silla Obszervatóriumában található FEROS spektrográffal vettek fel.

Miután a megfigyeléseket elvégezték, Shenar felkérte Gregg Wade-t, a Kanadai Királyi Katonai Főiskola munkatársát és a tanulmány társszerzőjét, aki a csillagok mágneses mezőinek szakértője, hogy vizsgálja meg az adatokat. Wade válasza megerősítette Shenar sejtését, hogy van a csillagnak mágneses tere.

Shenar csapata megállapította, hogy a csillagnak hihetetlenül erős, 43 000 gauss mágneses tere van, így a HD 45166 az eddigi legmágnesesebb nagy tömegű csillag. „A héliumcsillag teljes felületének csaknem 100 000-szer erősebb a mágneses mezeje, mint a Földnek.” – magyarázta Pablo Marchant a belgiumi Leuveni Katolikus Egyetem Csillagászati Intézetének csillagásza, a cikk társszerzője.

Művészi elképzelés HD 45166 jelű csillagról, amely egyszer magnetár lehet. Ez a legerősebben mágnesezett csillag. A csillagról kiáramló részecskék intenzív szelét a mágneses tér csapdába ejti, és a csillagot egy gázhéjba burkolja, amint az itt látható.

Ez a megfigyelés jelzi a legelső nagy tömegű mágneses héliumcsillag felfedezését. „Izgalmas felfedezni egy új típusú csillagászati objektumot, különösen úgy végig a szemünk előtt rejtőzködött” – mondta Shenar.

A felfedezés a HD 45166-nál legalább egymilliárdszor erősebb mágneses mezejű, kompakt, halott csillagok eredetére is rávilágít. A kutatócsoport számításai szerint ez a csillag magnetárként fogja befejezni életét. Amint saját gravitációja hatására összeomlik, mágneses tere felerősödik, és a csillag végül egy nagyon kompakt maggá válik, kb. 100 billió gauss mágneses mezővel, ez a legerősebb mágnes az Univerzumban.

Shenar és csapata azt is megállapította, hogy a HD 45166 tömege kisebb a korábban közöltnél, körülbelül kétszer akkora, mint a Nap tömege, és csillagpárja sokkal nagyobb távolságban kering, mint azt korábban hitték. Ezen túlmenően kutatásaik azt mutatják, hogy a HD 45166 két kisebb, héliumban gazdag csillag egyesülésével jött létre. „Eredményeink teljesen átformálják a HD 45166-ról alkotott korábbi képet” – összegezte Bodensteiner.

Forrás: ESO