Vědci poprvé byli svědky vzniku magnetaru – neuvěřitelně silné, rychle rotující neutronové hvězdy s intenzivním magnetickým polem – během abnormálně jasné supernovy. Tento průlom, zachycený při explozi známé jako SN 2024afav (asi jedna miliarda světelných let od Země), potvrzuje dlouhodobou teorii o mechanismech, které řídí některé z nejjasnějších hvězdných úmrtí ve vesmíru. Pozorování zdokumentovaná více než 200 dní pomocí globální sítě dalekohledů poskytují přesvědčivý důkaz, že magnetary hrají klíčovou roli při napájení těchto extrémních kosmických událostí.
Zvláštní chování supernovy
SN 2024afav již vynikla svou jasností a převyšovala typické supernovy nejméně desetkrát. Co ji však skutečně odlišovalo, byl její neobvyklý vzorec svítivosti: místo toho, aby podle očekávání zmizela, supernova vykazovala čtyři zřetelné fluktuace jasnosti, přičemž doba mezi jednotlivými pulsacemi se zkracovala. Toto chování mátlo astronomy, dokud tým vedený Josephem Farahem z UC Santa Barbara nepoužil k vysvětlení jevu principy obecné relativity.
Rocking Accretion Disc
Klíč spočívá ve vytvoření akrečního disku kolem novorozeného magnetaru. Jak se materiál ze supernovy spirálovitě pohybuje dovnitř, tvoří disk, který téměř jistě není spojen s rotační osou magnetaru. Podle Einsteinovy obecné teorie relativity s sebou rotující objekt táhne časoprostor. Tento efekt, známý jako Lense-Thirringova precese, způsobuje kývání akrečního disku.
Toto kolísání funguje jako blikající ukazatel směru, který periodicky blokuje a odráží intenzivní světlo magnetaru. Jak se disk přibližuje, viklá se rychleji, což odpovídá klesajícím intervalům mezi vrcholy svítivosti. Tento model, podpořený měsíci výpočtů, konečně vytváří přímé spojení mezi magnetary a supernovami s anomální svítivostí.
Potvrzení 16 let staré teorie
Zjištění podporují hypotézu navrženou v roce 2008 Danem Kasenem z UC Berkeley. Kasen se domníval, že magnetary – pozůstatky hvězd příliš hmotné na to, aby se z nich staly černé díry, ale dostatečně silné na to, aby udržely silná magnetická pole – by mohly podporovat mimořádnou jasnost některých supernov.
Magnety mají magnetická pole 100–1000krát silnější než pole typických neutronových hvězd (pulsarů) a rotují rychlostí více než 1000 otáček za sekundu. Jejich rychlá rotace urychluje nabité částice téměř na rychlost světla, čímž dochází ke srážkám s úlomky supernov, které zvyšují svítivost exploze.
Důsledky pro astrofyziku
Nejde jen o pozorování vzácné události; toto je zásadní posun v našem chápání hvězdné smrti. “Toto je poprvé, kdy je k popisu mechaniky supernovy potřeba obecná teorie relativity,” řekl Farah. Přestože magnetary nejsou jediným vysvětlením pro všechny supernovy s anomální jasností (svou roli hrají i interakce rázových vln a akreční disky s nesprávně umístěnými černými dírami), tento objev poskytuje přesvědčivé důkazy o jejich důležitosti.
Studie zdůrazňuje sílu kombinace špičkových pozorovacích dat s teoretickými rámci, jako je obecná teorie relativity, k odemknutí tajemství vesmíru. Jak Farah uzavřela: „Toto je věda, o které jsem snil jako dítě.“
