Исследования, проведенные с использованием космической рентгеновской обсерватории Chandra и других спутников, показали, что экзотические объекты — магнетары — не так однообразны, как считалось.
Необычный магнетар: Открыто новое семейство экзотических нейтронных звезд
Магнетар SGR 0418 расположен на расстоянии около 6500 световых лет от Земли. Изображение слева составлено по результатам наблюдений в рентгеновском, инфракрасном и оптическом диапазонах. Справа – SGR 0418 в представлении художника.     

Ядро массивной звезды, израсходовавшей ядерное топливо, коллапсирует, формируя нейтронную звезду — сверхплотный объект диаметром порядка 15−25 км. Высвобождение в процессе гравитационного коллапса энергии, разбрасывающей внешние слои погибшей звезды, наблюдается в виде взрыва сверхновой.

Большинство нейтронных звезд быстро (со скоростью несколько оборотов в секунду) вращается, некоторые вращаются медленнее, совершая один оборот за несколько секунд.

Отдельные нейтронные звезды время от времени испускают мощные потоки рентгеновских лучей. Источником энергии этих вспышек является энергия магнитного поля звезды, поэтому ученые называют такие объекты магнетарами.

Магнитные поля на поверхности большинства магнетаров многократно (от десятков до тысяч раз) сильнее, чем на поверхности «средней» нейтронной звезды. Но, как оказалось, магнетар SGR 0418+5729 (он же, для краткости, SGR 0418), не вписывается в общую картину. Магнитное поле на его поверхности — такое же, как и у большинства обычных нейтронных звезд.

Исследователи наблюдали за SGR 0418 более трех лет, используя космические обсерватории Chandra, XMM-Newton, Swift и RXTE. Они смогли сделать точные оценки внешнего магнитного поля этого объекта по изменениям скорости его вращения во время рентгеновских вспышек. Рентгеновские вспышки SGR 0418, вероятно, обусловлены разрывами оболочки нейтронной звезды, возникающими из-за напряжений, накапливающихся в сильном магнитном поле, сосредоточенном под поверхностью этого магнетара.

Моделируя эволюцию SGR 0418, ученые оценили его возраст примерно в 550 тыс. лет. Это означает, что SGR 0418 старше большинства других известных магнетаров, и с момента рождения его поверхностное магнитное поле существенно уменьшилось. Оболочка магнетара тоже ослабела, а вот внутреннее магнитное поле осталось достаточно сильным, что и сохранило возможность возникновения рентгеновских вспышек.

Пример SGR 0418 наводит на мысль, что, возможно, существует множество других старых магнетаров, имеющих сильное магнитное поле только под поверхностью, а общая частота рождения магнетаров в 5−10 раз выше, чем считалось раньше.

Моделирование показало, что поверхностное поле SGR 0418 в момент рождения было очень сильным. Это может означать, что массивные звезды — прародители магнетаров — сами имели сильные магнитные поля, или что такие поля возникают из-за быстрого вращения нейтронных звезд в процессе коллапса в сверхновые. Если нейтронные звезды с такими сильными магнитными полями рождаются в большом количестве, то существенная доля гамма-всплесков может быть вызвана коллапсом звезд с образованием магнетаров, а не черных дыр. Кроме того, рождение магнетаров должно вносить больший вклад в фон гравитационных волн, чем оценивалось ранее.

О том, что SGR 0418 имеет относительно низкую величину поверхностного магнитного поля, впервые было объявлено в 2010 г. Однако тогда ученые не могли сделать реальные оценки ее значения из-за недостаточности накопленных данных.

По сообщению NASA