Zrod magnetarov

Keď jadro starnúcej hmotnej hviezdy skolabuje, uvoľnenie energie vytvorí jednu z najjasnejších udalostí vo vesmíre. Hviezdne explózie nazývané superjasné supernovy vyžarujú ešte stokrát viac energie. Vysvetlenie týchto oslnivých výbuchov zahŕňa najmagnetickejšie objekty vo vesmíre a zakrivenie časopriestoru v ich okolí.

Superjasné supernovy pravdepodobne označujú zrod exotických magnetarov – rotujúcich neutrónových hviezd, ktoré majú magnetické polia s indukciou presahujúcou miliardu tesla (10 biliónov gaussov). Stačí to na zničenie akýchkoľvek foriem života, ktoré by sa ocitli v ich blízkosti.

Lenseho-Thirringova precesia

Supernovy časom slabnú, čo vidno pomocou ich svetelných kriviek. Svetelné krivky superjasných typov zvyknú vykazovať oscilácie – krátkodobo sa zjasnia, aby potom znovu zoslabli. Joseph Farah z Kalifornskej univerzity v Santa Barbare a Las Cumbres Observatory viedol tím, ktorý sledoval takúto supernovu označenú SN 2024afav počas väčšej časti roka. V absolútnych hodnotách mala svietivosť vyššiu než celkový výkon celej Mliečnej cesty, poznamenáva. Prvé jasné záblesky zaznamenali v decembri 2024. Tím sledoval slabnúcu supernovu približne 200 dní. Zachytili najmenej štyri postupne slabnúce hrbole na svetelnej krivke, keď sa supernova opakovane zjasňovala a slabla. Uvedomili si, že tieto slabnúce hrbole by mohli zodpovedať známemu javu: Lenseho-Thirringovej precesii. Disk plynu špirálovito dopadá na novozrodený magnetar, kýve sa a vytvára hrbolce na svetelnej krivke supernovy, ktorá sprevádzala jeho vznik.

Zrútené hviezdne jadro, veľké približne ako dĺžka Manhattanu (21 km), rotuje raz za 4,2 milisekundy. Pri takejto rýchlosti magnetar strháva časopriestor so sebou. Dá sa to predstaviť ako lopta rotujúca na hodvábnej plachte; bude plachtu ťahať so sebou a zamotávať ju, vysvetľuje J. Farah. Tento efekt by nebol pozorovateľný, keby bol magnetar osamotený, ale nie je – časť materiálu z explózie supernovy sa vráti späť a špirálovito padá na novozrodenú neutrónovú hviezdu. Vďaka Lenseho-Thirringovmu efektu tento disk vykonáva precesný kývavý pohyb spôsobom, ktorý vysvetľuje poklesy a hrbole v svetelnej krivke SN 2024afav.

Iné vysvetlenia

V roku 2022 Griffin Hosseinzadeh a jeho kolegovia z Kalifornskej univerzity v San Diegu publikovali výsledky o iných hrboľatých svetelných krivkách superjasných supernov, pričom navrhli myšlienku, že vyvrhnuté vonkajšie vrstvy hviezd by mohli narážať do okolitého materiálu. Nikdy sme však nemali priamy dôkaz o interakcii s okolohviezdnym prostredím, poznamenáva G. Hosseinzadeh. Iní vedci si nemyslia, že ponúkané vysvetlenie vylučuje ďalšie možnosti alebo že musí platiť pre všetky superjasné supernovy. V súčasnosti neexistuje jediný model, ktorý by dokázal vysvetliť všetky superjasné supernovy s hrboľatými krivkami, tvrdí Zi-Gao Dai z Čínskej vedecko-technickej univerzity. Podľa nás model Lenseho-Thirringovej precesie magnetarov nedokáže vysvetliť všetky takéto udalosti.

Všetci sa zhodujú, že testovanie rôznych scenárov si vyžaduje viac supernov. Očakáva sa, že Observatórium Very C. Rubinovej a projekt Legacy Survey of Space and Time prinesú v nasledujúcom desaťročí objav tisícov až desiatok tisíc superjasných supernov. G. Hosseinzadeh pripomína, že väčšina supernov nemá také kvalitné údaje, s akými pracoval Farahov tím. Som optimistický v tom, že nadchádzajúce prieskumy umožnia získať takéto kvalitné a rozsiahle dátové súbory častejšie, aby sme mohli testovať tento typ predpovedí.

Autor článku: RNDr. Zdeněk Komárek