Астрономы впервые зафиксировали рождение магнетара в сверхъяркой сверхновой

Astronómovia zachytili zrod jedného z najextrémnejších objektov vo vesmíre Hmota magnetaru má tak extrémnu hustotu, že čajová lyžička takého materiálu by vážila rádovo miliardy ton. Ak by sa magnetar nachádzal nebezpečne blízko Zeme, narušil by dokonca aj štruktúru atómov. Astronómom sa podarilo pozorovať jav, o ktorom sa dlho iba predpokladalo, že stojí za niektorými z najjasnejších výbuchov vo vesmíre. V supernove označenej SN 2024afav našli dôkazy, že v jej jadre vznikol magnetar – mimoriadne hustá neutrónová hviezda s magnetickým poľom takým silným, že v ľudských mierkach nemá prirodzené porovnanie. Supernova leží približne miliardu svetelných rokov od Zeme a patrí medzi takzvané superžiarivé supernovy. Tie svietia desaťnásobne až stonásobne jasnejšie než bežné supernovy. Práve ich extrémny jas bol roky jednou z veľkých záhad astronómie. Klasická explózia masívnej hviezdy naň často nestačila. Vedci preto predpokladali, že vnútri niektorých z nich pracuje ďalší "motor" – čerstvo narodený magnetar, ktorý do rozpínajúceho sa oblaku hviezdneho materiálu vyžaruje ďalšiu energiu. SN 2024afav bola výnimočná tým, že jej svetlo sa nesprávalo neštandardne. Nešlo teda o náhodné blikanie umierajúcej hviezdy. Jas supernovy sa menil v pravidelnom rytme, ktorý sa postupne zrýchľoval. Podľa autorov štúdie, o ktorej informoval napríklad časopis Nature, to zodpovedá scenáru, v ktorom časť hmoty po výbuchu nespadla priamo do nového kompaktného objektu, ale vytvorila okolo neho akréčny disk (štruktúra zložená z materiálu padajúceho do zdroja gravitácie). Keďže nový magnetar sa otáčal extrémne rýchlo a mal obrovskú gravitáciu, disk sa nesprával ako pokojný prstenec materiálu. V silnom gravitačnom poli sa mohol pomaly nakláňať a stáčať, podobne ako roztočený vĺčik, ktorý sa pri spomaľovaní kýva do strán. Tento jav, nazývaný precesia, je jedným z dôsledkov Einsteinovej všeobecnej teórie relativity. Práve takéto "kývanie disku" mohlo spôsobovať pravidelné zmeny v množstve energie, ktorú magnetar odovzdával okolitému materiálu, a tým aj pozorované kolísanie jasnosti supernovy. Magnetar je extrémny hneď z viacerých dôvodov. Vzniká po smrti masívnej hviezdy, keď sa jadro zrúti do objektu veľkého približne ako mesto, no s hmotnosťou väčšou než Slnko. Jeho hmota je tak hustá, že čajová lyžička takého materiálu by vážila miliardy ton. Ešte výnimočnejšie je magnetické pole. Pri SN 2024afav vedci odhadujú, že mohlo byť asi 300 biliónov ráz silnejšie než magnetické pole Zeme. NASA má problém: k Zemi sa rúti 1,4-tonový ďalekohľad. Riskantná misia je boj s časom Zem | pred 2 týždňami | 4 Keby sa magnetar nachádzal nebezpečne blízko Zeme, problémom by nebolo iba silné žiarenie. Jeho magnetické pole by bolo také extrémne, že by zasahovalo priamo do štruktúry hmoty. Nemenilo by atómy tak, ako jadrová reakcia mení ich jadrá, ale zdeformovalo by ich elektrónové obaly. Práve elektróny pritom rozhodujú o tom, ako sa atómy viažu do molekúl a ako funguje chémia živých organizmov. Pri dostatočne silnom poli by sa preto rozpadol bežný poriadok chemických väzieb – a s ním aj fungovanie buniek, DNA, bielkovín a elektroniky. Extrémna je aj jeho rotácia. Novonarodený magnetar sa podľa modelu otočil približne 238-krát za sekundu. Takáto kombinácia rýchlej rotácie, obrovskej hustoty a rekordného magnetického poľa z neho robí prirodzené kozmické dynamo. Postupne stráca rotačnú energiu a odovzdáva ju okolitému materiálu, čím môže supernovu rozžiariť ďaleko viac, než by dokázala samotná explózia hviezdy. Objav je dôležitý preto, že po prvý raz ponúka priame pozorovacie dôkazy o spojení medzi zrodom magnetaru a superžiarivou supernovou. Astronómovia tak nezachytili iba smrť jednej vzdialenej hviezdy, ale aj okamih, keď sa z jej jadra zrodil jeden z najextrémnejších známych objektov vo vesmíre.