Astronomi su po prvi put direktno zabeležili rođenje magnetara u centru superluminiscentne supernove SN 2024afav. Svetlosna kriva, praćena više od 200 dana, pokazala je najmanje četiri periodična oscilovanja koja autori povezuju sa Lense-Thirring precesijom akrecionog diska. Tim procenjuje rotaciju od ~4,2 ms i magnetno polje od ~300 biliona puta jače od Zemljinog. Nalaz je objavljen 11. marta u Nature i otvara novi put za proučavanje „centralnih motora“ supernova.
Po prvi put uočeno rođenje magnetara u superluminiscentnoj supernovi SN 2024afav zahvaljujući Ajnštajnovoj relativnosti
Astronomers believe they have witnessed a supercharged neutron star, or "magnetar," being born for the first time. The rare object likely has a magnetic field 300 trillion times greater than the one surrounding Earth. | Credit: Joseph Farah and Curtis McCully/Las Cumbres Observatory
Astronomi su po prvi put direktno zabeležili rođenje magnetara u centru izuzetno sjajne supernove SN 2024afav, a ključ za razumevanje procesa leži u efektu iz opšte teorije relativnosti.
Šta su otkrili istraživači
Tim iz više opservatorija, čiji rezultati su objavljeni 11. marta u časopisu Nature, analizirao je svetlosnu krivu SN 2024afav koja je sijala više od 200 dana. Nakon postizanja maksimuma, sjaj supernove nije se jednostavno postepeno gubio: uočena su najmanje četiri ponovljena oscilovanja — autori ih nazivaju "chirps" — pri čemu je svako naredno bilo kraće i manje intenzivno.
After analysing the superluminous supernova SN 2024afav, researchers found distinct wobbles witihin its light curve that could only be explained by the presence of a magnetar. | Credit: Joseph Farah et al/UC Berkeley
Kako objašnjenje izgleda
Istraživači tumače ove oscilacije prisustvom akrecionog diska oko novorođenog magnetara. Taj disk, sastavljen od gasa i prašine vraćenih gravitacijom prema ostatku jezgra, verovatno nije poravnat sa osom rotacije magnetara. Precesija takvog diska pod uticajem okretanja masivnog objekta — poznata kao Lense-Thirring precesija i predviđena opštom teorijom relativnosti — mogla bi da uzrokuje periodično zastiranje ili reflektovanje svetlosti u smeru Zemlje, što daje efekt treperenja u posmatranoj svetlosnoj krivi.
"Ovo je definitivni dokaz da se magnetar formira kao rezultat kolapsa jezgra superluminiscentne supernove," rekao je koautor Alexei Filippenko (UC Berkeley). Vodeći autor Joseph Farah dodaje da je ovo prvi put da je bila neophodna opšta relativnost da bi se objasnila mehanika supernove.
Procene osobina magnetara
Na osnovu modela i podataka, tim procenjuje da novorođeni magnetar rotira otprilike na svakih 4,2 milisekunde (oko 238 obrtaja u sekundi) i da mu je magnetno polje red veličine ~300 biliona puta jače od Zemljinog magnetnog polja. Takva kombinacija brzog vrtnje i izuzetno snažnog magnetnog polja objašnjava kako magnetar može doprineti neobično visokom sjaju supernove.
For the first time, researchers have seen a magnetar take shape at the heart of a superluminous supernova. (This photo, captured by NASA's Chandra space telescope, shows a supernova remnant with a white dwarf at its center.) | Credit: NASA
Zašto je ovo značajno
Do sada su teorije dugo predviđale ulogu magnetara u objašnjenju superluminiscentnih supernova, ali direktan dokaz je izostajao. Ovaj rezultat ne znači da su sve takve supernove izazvane magnetarima — neki intenzivni sjajevi mogu nastati i zbog gustoće okoline ili "kokona" gasa i prašine — ali daje prvi jasni primer gde je efikasan mehanizam centralnog motora potvrđen kroz posmatranja.
Šta očekuje zajednica
Autori očekuju da će naredne godine, posebno zahvaljujući Vera C. Rubin opservatoriji, biti otkriveno desetine sličnih "cvrkutajućih" (chirping) supernova, što će pomoći da se proceni koliko često magnetari pokreću superluminiscentne eksplozije i pod kojim uslovima se formiraju.
Ključni akteri: studija objavljena u Nature (11. mart), vodeći autor Joseph Farah (Las Cumbres Observatory / UC Berkeley), koautor Alexei Filippenko (UC Berkeley).
Pomozite nam da budemo bolji.
