Gigantstjerner skaper kjempemagneter

Ute blant utallige stjerner på himmelen suser noen få, enslige magnetarer - supersterke magneter. Men hvor kommer de egentlig fra?

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

I 1998 oppdaget astronomer et besynderlig himmellegeme. Der oppe i tomrommet suser ei kule på størrelse med en middels storby, med et magnetfelt som er tusen billioner ganger sterkere enn jordas eget magnetfelt.

Siden 1998 har forskerne funnet 11 slike magnetarer. Men hvor kommer de egentlig fra, og hvorfor er det så få av dem?

Bryan Gaensler og kollegaene hans fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics tror supermagnetene er restene av gigantiske stjerner som har dødd.

De spinner rundt med en svimlende fart på oppi 500-1 000 omdreininger i sekundet. Og det er nettopp denne avsindige piruetten som skaper de enorme magnetfeltene som skiller magnetarene fra vanlige nøytronstjerner.

Nøytronstjerne

Når skikkelig digre stjerner dør, eksploderer de som oftest i enorme supernovaer, før restene faller sammen til nøytronstjerner med diameter på bare 10-20 kilometer. Der inne blir en masse på to-tre ganger vår egen sol banket sammen, og resultatet er materiale som er så tungt at en teskje av den veier en milliard tonn.

Disse små tungvekterne spinner rundt. Noen av dem, for eksempel pulsarene, svirrer raskt rundt seg selv, kanskje 50-100 ganger i sekundet. Det er nok til å gi dem et temmelig voksent magnetfelt, opptil tusen milliarder så sterkt som jordas.

Men selv disse magnetene blekner i forhold til magnetarene, som har magnetfelter som er enda tusen ganger kraftigere.

Gaensler og kollegaene tror det er farta de ulike nøytronstjernene spinner i som gjør utslaget. Mens vanlige nøytronstjerner roterer med opptil 100 omdreininger i sekundet, svirrer magnetarene rundt 500-1 000 ganger hvert sekund.

En slik fart setter i gang en dynamo som genererer et supersterkt magnetisk felt, mener forskerne. Men hva får enkelte stjerner til å spinne så raskt?

Hull i rommet

Størrelsen på den opprinnelige stjerna kan være avgjørende for hvor fort nøytronstjerna spinner, spekulerer Gaensler. Han tror stjernene som blir til magnetarer må ha en enda større masse enn de som lager pulsarar, kanskje oppimot 40 ganger så stor som vår egen sol. Og tegn i rommet tyder på at hypotesen holder stikk.

"Slik ser forskerne for seg magnetaren. De blå linjene viser det voldsomme magnetfeltet."
"Slik ser forskerne for seg magnetaren. De blå linjene viser det voldsomme magnetfeltet."



Da teamet fra Harvard-Smithsonian undersøkte magnetaren 1E 1048.1-5937, som ligger 9 000 lysår unna i stjernebildet Kjølen, oppdaget de nemlig noe merkelig. Den bitte lille supermagneten ligger midt inne i ei gigantisk boble i universet, der annet materiale er blåst bort.

Slike bobler blir gjerne hult ut av solvinden fra stjerner, men mens hullet omkring vår egen sol er langt mindre enn et lysår i diameter, er bobla rundt magnetaren over 70. Det enorme tomrommet antyder at stjerna som en gang fantes der må ha vært 30 til 40 ganger så stor som sola. Dette styrker tanken om at magnetarene er restene etter verdens aller største stjerner.

Sjeldne

- Astronomene pleide å tenke at virkelig massive stjerner ble til sorte hull når de døde, sier Dr Simon Johnston fra CSIRO Australia Telescope National Facility.

- Men i de siste årene har vi skjønt at noen av disse stjernene kan bli til pulsarer, fordi de går på en slags intens slankekur før de eksploderer til supernovaer.

Dermed er det også mulig at de enorme stjernene kan forvandles til magnetarer. Men de superkraftige magnetene er veldig sjeldne, og astronomene har bare funnet ti stykker på hele himmelrommet.

Det er antageligvis fordi det er få stjerner som kan bli magnetarer i utgangspunktet, og dessuten at de kosmiske kjempemagnetene er temmelig kortlivede.

Lever kort

Magnetarene der ute spinner i vanvittig hastighet, men det enorme magnetfeltet de lager fungerer som en diger bremse. Derfor sakker farten også fort, og magneten mister kraft. Etter forskernes beregninger varer magnetarene bare rundt 10 000 år.

Dette tallet kan også stemme med observasjonene som er gjort ute i universet, skriver CNN. Mye tyder på at stjerna som skapte 1E 1048.1-5937 eksploderte for rundt 3 000 år siden, og forskerne mener at også andre magnetarer bare er noen få tusen år gamle.

Kanskje finnes det mange flere avdøde magnetarer oppe mellom stjernene, spekulerer de. Men enda har forskerne bare gjort undersøkelser av en av magntestjernene. Dermed må vi nok et godt stykke inn i framtida før vi blir sånn noenlunde sikre på hemmelighetene bak universets aller sterkeste magneter.

Referanse:

B. M. Gaensler, N. M. McClure-Griffiths, M. S. Oey, M. Haverkorn, J. M. Dickey & A. J. Green, A Stellar Wind Bubble Coincident with the Anomalous X-Ray Pulsar 1E 1048.1-5937: Are Magnetars Formed from Massive Progenitors?, The Astrophysical Journal, 620:L95-L98, 2005 February 20

Lenker:

The Astrophysical Journal: Sammendrag av artikkelen
CNN: Origin of Magnetars
New Scientist: Massively magnetic stars forged in supernovae

Powered by Labrador CMS