Ta gwiazda posiada najsilniejsze zbadane pole magnetyczne w całym kosmosie

Daleko w Drodze Mlecznej, jakieś 22 tysiące lat świetlnych stąd, znajduje się wyjątkowa gwiazda, które generuje pole magnetyczne o sile, z jaką fizycy dotychczas się nie spotkali. Tą gwiazdą jest pulsar o nazwie Swift J0243.6+6124. Siła jego pola magnetycznego wynosi 1,6 miliarda Tesli, a zatem jest aż o 1 miliard Tesli większa niż wartość poprzedniego odnotowanego kosmicznego rekordu, należącego do pulsarów GRO J1008-57 i 1A 0535+262.

Niespotykanie silne pole magnetyczne

Siłę pola magnetycznego wyraża się w Teslach – jednostce indukcji magnetycznej, której nazwa pochodzi od nazwiska Nikoli Tesli. Siła pola magnetycznego generowana przez lodówkowy magnes wynosi około 0,001 Tesli. Urządzenia służące do wykonywania badania metodą rezonansu magnetycznego generują zaś pole magnetyczne o sile około 3 Tesli.

Kilka lat temu inżynierowie zdołali uzyskać w warunkach laboratoryjnych i utrzymać przez 100 mikrosekund pole magnetyczne o sile 1200 Tesli. Nawet to pole magnetyczne było jednak niczym w porównaniu do pola magnetycznego pulsara Swift J0243.6+6124.

Pulsar – co to takiego?

Jak można się domyślić, aby wygenerowanie pola magnetycznego o sile 1,6 miliarda Tesli było możliwe, potrzebne są naprawdę ekstremalne warunki. Cóż, pulsar Swift J0243.6+6124 te warunki zdecydowanie zapewnia.

Pulsar to typ gwiazdy neutronowej emitującej wiązki fal radiowych ze swoich biegunów. Jest to też jedyne źródło promieniowania rentgenowskiego w naszej galaktyce, które zalicza się do źródeł ultrajasnych. Ponadto Swift J0243.6+6124 w Drodze Mlecznej jest jedynym znanym przykładem pulsara rentgenowskiego, któremu towarzyszy gwiazda typu Be. Gwiazda ta stale zasila go materią, która powoduje misję fal radiowych z biegunów.

Jeden z niewielu takich pomiarów

Swift J0243.6+6124 jest pulsarem znanym od dawna. Dlaczego więc siłę jego pola magnetycznego zmierzono dopiero teraz? Cóż, nie było to zadanie łatwe.

Siły pola magnetycznego odległej gwiazdy nie można zmierzyć bezpośrednio. Na szczęście wskazówki na ten temat kryje sposób, w jaki ultra jasna poświata promieni rentgenowskich pulsara jest rozpraszana przez elektrony pędzące w polu magnetycznym. W 2017 roku w Chinach uruchomiono obserwatorium Insight-HXMT, które jest w stanie te wskazówki wychwytywać.

Najpierw z pomocą obserwatorium Insight-HXMT zmierzono moc pola magnetycznego pulsara GRO J1008-57 w 2020 roku. Na szczęście, po tym czasie nastąpił wybuch aktywności Swift J0243.6+6124, co pozwoliło zmierzyć moc i jego pola magnetycznego.

Na podstawie obserwacji naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk, Uniwersytetu Sun Yat-Sena w Chinach oraz Uniwersytetu w Tybindzie w Niemczech obliczyli energię elektronów w polu magnetycznym pulsara Swift J0243.6+6124. Ta wynosi aż 146 kiloelektronowoltów. Dla porównania, poprzednie rekordowe wartości plasowały się na poziomie 90 i 100 kiloelektronowoltów.

Co ciekawe, choć pole magnetyczne pulsara Swift J0243.6+6124 jest najsilniejszym, które zmierzono, zapewne nie jest ono najsilniejszym polem magnetycznym we Wszechświecie. Ten zaszczyt przypada polom magnetycznym gwiazd neutronowych innego typu – magnetarów. Przypuszcza się, że siła pola magnetycznego magnetara może wynosić nawet 10 miliardów Tesli.

Źródło: Chińska Akademia Nauk / fot. tyt. NASA