Kosmiczna zagadka z 2008 roku wraca. Magnetar SGR 0501+4516 nie powinien istnieć

Od czasu do czasu zdarza się tak, że astronomowie przeczesujący „pustkę” przestrzeni kosmicznej napotykają na obiekt, który na pierwszy rzut oka daje się łatwo skatalogować, po czym przy dokładniejszej analizie okazuje się nie pasować do swojej kategorii w żaden sposób. Tak też sprawa się ma w przypadku obiektu dostrzeżonego na obrzeżach naszej galaktyki w 2008 roku. Początkowo uznano, że mamy do czynienia z magnetarem, czyli silnie namagnetyzowaną gwiazdą neutronową. Późniejsze obserwacje wykazały jednak, że pod wieloma względami wymyka się on standardowym ścieżkom ewolucyjnym obiektów tego typu.
Kosmiczna zagadka z 2008 roku wraca. Magnetar SGR 0501+4516 nie powinien istnieć

Opisywany obiekt został skatalogowany pod numerem SGR 0501+4516. Według dostępnych informacji jest to magnetar, czyli stosunkowo rzadko występująca odmiana gwiazdy neutronowej, będącej pozostałością po masywnej gwieździe, która po wyczerpaniu swojego paliwa zakończyła swoje życie w eksplozji supernowej. Magnetary — jak sama nazwa wskazuje — charakteryzują się ekstremalnie silnym polem magnetycznym, które może być nawet bilion razy silniejsze od pola magnetycznego Ziemi. W naszej galaktyce, w Drodze Mlecznej, naukowcy odkryli zaledwie około trzydziestu takich obiektów.

Czytaj także: Gigantyczna eksplozja w Galaktyce Cygaro. Takiego czegoś poza Drogą Mleczną jeszcze nie widzieliśmy

Opisywany tutaj obiekt został dostrzeżony po raz pierwszy w 2008 roku, kiedy to kosmiczne obserwatorium Swift wykryło nieoczekiwane rozbłyski promieniowania gamma na obrzeżach Drogi Mlecznej. Szybka analiza otoczenia obiektu wykazała, że znajduje się on stosunkowo blisko pozostałości po supernowej o nazwie HB9. Siłą rzeczy astronomowie założyli, że magnetar najprawdopodobniej powstał w eksplozji supernowej, która doprowadziła do powstania tejże pozostałości po supernowej.

Na przestrzeni ponad dziesięciu lat sytuacja uległa istotnej zmianie, a pochodzenie magnetara stało się prawdziwą zagadką.

Astronomowie od czasu do czasu powracają do znanych już obiektów, aby badać ich ewolucję. Kosmiczny Teleskop Hubble’a przyglądał się magnetarowi w 2010, 2012 i 2020 roku. Dane z tych obserwacji zostały nałożone na niezwykle precyzyjną trójwymiarową mapę nieba stworzoną przez europejską sondę Gaia. W ten sposób udało się precyzyjnie odtworzyć trajektorię lotu magnetara w przestrzeni międzygwiezdnej. I tutaj pojawiło się zaskoczenie, bowiem zarówno trajektoria lotu, jak i prędkość obiektu wykluczają możliwość, aby mógł on pochodzić z pozostałości po supernowej HB9. Mało tego, oba obiekty nie mają w ogóle ze sobą nic wspólnego.

Siłą rzeczy naukowcy postanowili poszukać alternatywnego miejsca pochodzenia magnetara, które powinno znajdować się w stosunkowo niewielkiej odległości obiektu, którego wiek szacuje się na zaledwie 20 000 lat. Okazało się jednak, że w otoczeniu nie ma żadnej innej pozostałości po supernowej.

Skłoniło to naukowców do rozważenia alternatywnych wyjaśnień pochodzenia magnetara. Jeśli SGR 0501+4516 nie narodził się w eksplozji supernowej, to może być starszy niż szacowane 20 000 lat lub mógł powstać w zupełnie innym procesie. Jedną z możliwości jest połączenie się gwiazd neutronowych.

Czytaj także: Astronomowie w szoku. Ten obiekt nie powinien istnieć

Teoretycznie magnetar tego typu może powstać w układzie podwójnym, w którym biały karzeł zasysa materię z towarzyszącej mu gwiazdy ciągu głównego. Jeśli biały karzeł osiągnie zbyt dużą masę, może ulec niszczycielskiej eksplozji lub kolapsowi, w którym przekształca się w gwiazdę neutronową. W określonych warunkach zapadnięcie się mogłoby doprowadzić do powstania magnetara. Naukowcy uważają, że właśnie w ten sposób mógł powstać SGR 0501+4516.

Gdyby faktycznie ta nietypowa teoria okazała się prawdą, to zmieniłaby się nasza wiedza nie tylko o tym konkretnym obiekcie. Magnetary powstałe w wyniku kolapsu gwiazdy pod wpływem akrecji mogą być odpowiedzialne za szybkie rozbłyski radiowe (FRB, ang. fast radio bursts) — intensywne, krótkie błyski energii radiowej, które od lat stanowią zagadkę dla astronomów. Zjawiska te zaobserwowano w szczególności w regionach, w których dawno nie powstawały nowe gwiazdy, a przez to ich źródłem nie mogły być eksplozje supernowe. Magnetary takie jak SGR 0501+4516, powstające w otoczeniu starych gwiazd, mogłyby wyjaśnić pochodzenie takich błysków.