Nově objevený typ hvězdy nabízí vysvětlení záhadného původu magnetarů

Magnetary – neutronové hvězdy s vysokou hustotou a mimořádně silným magnetickým polem – jsou objekty s nejsilnějšími magnetickými poli ve vesmíru a nalézáme je po celé Galaxii. Astronomové však zcela přesně nevědí, jak vlastně magnetary vznikají. Nyní se vědcům podařilo nalézt hvězdu, která se pravděpodobně magnetarem teprve stane.

Přestože hvězdu s označením HD 45166 astronomové pozorují více než sto let, její mimořádné vlastnosti není možné snadno vysvětlit pomocí konvenčních modelů. Dlouho o ní bylo známo jen to, že je součástí dvojhvězdného páru, je neobyčejně bohatá na hélium a několikrát hmotnější než Slunce. Hvězda se nachází asi 3 000 světelných let od Slunce a na obloze ji lze spatřit v souhvězdí Jednorožce.

Prenatální magnetar

„Jsem touto hvězdou trochu posedlý,“ přiznává astronom Tomer Shenar, hlavní autor studie, která byla publikována v časopise Science. Shenar se zabýval studiem podobných héliových hvězd dlouhou dobu a dospěl k závěru, že klíčem k jejich popisu jsou právě magnetická pole.

Je známo, že magnetická pole ovlivňují chování hvězd a mohla by vysvětlit, proč tradiční modely při popisu HD 45166 selhávají. „Vzpomínám si přesně na ten okamžik při studiu literatury, kdy jsem si poprvé vítězoslavně položil otázku: Co když je tato hvězda magnetická?“ říká Tomer Shenar.

Shenar a jeho tým prováděli výzkum HD 45166 s použitím řady astronomických přístrojů po celém světě. Hlavní část pozorování byla získána v únoru roku 2022 pomocí dalekohledu CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope), který je vybaven přístroji pro detekci a měření magnetických polí. Vědci také využili archivní data pořízená spektrografem FEROS (Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph) na Observatoři La Silla v Chile. Tomer Shenar a jeho tým zjistili, že hvězda má mimořádně silné magnetické pole s indukcí 43 000 gaussů a stala se tak nejhmotnější dosud odhalenou magnetickou hvězdou.

Hvězda s těmito vlastnostmi navíc nabízí možné vysvětlení původu magnetarů, kompaktních mrtvých hvězd protkaných magnetickými poli ještě miliardkrát silnějšími než v případě HD 45166. Výpočty totiž naznačují, že tato hvězda skončí svůj život právě jako magnetar. Objekty patřící do této kategorie disponují nejsilnějšími magnetickými poli vesmíru. Při zhroucení vlastní gravitací v závěrečné fázi vývoje magnetické pole HD 45166 ještě zesílí, vznikne kompaktní neutronová hvězda s extrémně silným magnetickým polem o indukci kolem 100 bilionů gaussů.

TIP: Přehlídka vesmírných bizarností: Nestvůrné pulzary a magnetary

Tomer Shenar a jeho tým také zjistili, že HD 45166 je méně hmotná - má přibližně jen dvojnásobek hmotnosti Slunce - a že její hvězdný průvodce obíhá po mnohem vzdálenější dráze, než se dříve myslelo. Kromě toho výzkum naznačuje, že tato hvězda vznikla sloučením dvou menších héliových hvězd.