Rejtélyes kitörések egy neutroncsillagon

A pulzárok gyorsan forgó neutroncsillagok, nagytömegű csillagok szupernóva-robbanásának maradványai, a katasztrófát elszenvedő objektum magjának összeesése során jönnek létre. Átlagos méretük mindössze 30 kilométer körüli, de mágneses terük milliárdszorosan haladhatja meg a Napét.

Van a pulzároknak egy olyan osztálya, amely tagjainak mágneses tere még ezt az óriási értéket is felülmúlja, akár három nagyságrenddel. A magnetárnak elnevezett objektumokat óriási röntgen- és gammakitörések jellemzik, melyek oka a rendkívül erős mágneses tér. Elméleti vizsgálatok azt jelzik, hogy az anyag erősen turbulens viselkedése miatt a mágneses tér a magnetárok belsejében legalább tízszer intenzívebb, mint a felszínükön, ez a különbség pedig deformálhatja a neutroncsillag kérgét. A kifelé csökkenő térerősség a kéreg fűtéséhez, illetve a részecskék felgyorsításához vezet, ami állandó röntgenemisszióban és az erre rakódó kitörésekben nyilvánul meg.

Az SGR 0418+5729 katalógusjelű neutroncsillagot 2009. június 5-én fedezték fel, amikor a Fermi űrteleszkóp gammakitörést detektált az objektum irányából. A Rossi X-Ray Timing Explorer röntgenműholddal négy nappal később elkezdett és 100 napon keresztül folytatott megfigyelések szerint a röntgenkitörések mellett egy állandó, 9,1 másodperces forgási periódusra utaló pulzáló röntgenemisszió is jelen van, ami a magnetárokra jellemző viselkedés.

A kisfrekvenciás elektromágneses hullámok és a nagyenergiájú részecskék kiáramlása miatt a neutroncsillagok folyamatosan energiát veszítenek, így forgásuk fokozatosan lassul. A Chandra és az XMM-Newton röntgenteleszkópok - melyek még akkor is képesek voltak mérni a pulzációs periódust, amikor a fluxus a felfedezéskori tizedére csökkent - 490 napot átfogó adatai szerint azonban az SGR 0418+5729 esetében nem volt mérhető csökkenés a forgás ütemében.

Az, hogy a forgási periódus a majdnem másfél éves időszak alatt nem csökkent kimutatható mértékben, arra utal, hogy a kisfrekvenciás hullámok gyengék, így a felszíni mágneses tér is jóval gyengébb a vártnál. Ha viszont ez a helyzet, akkor felvetődik a kérdés, hogy mi a forrása az állandó röntgenemissziónak és a kitöréseknek.

Szintén érdekes probléma, hogy a galaxist benépesítő gyenge terű neutroncsillagok esetében milyen arányban következhetnek be hasonló flerjelenségek, illetve az, hogy a belső és a felszíni mágneses tér erőssége mekkora mértékben térhet el úgy, hogy még ne okozzon instabilitást. A kutatás vezetője, Nanda Rea (Institut de Ciencies de l'Espai) szerint a kérdések megválaszolásában a Chandra és más műholdak további mérései segíthetnek, bár ha ezek alapján a felszíni mágneses térerősség még kisebbnek adódik, akkor az elméleti szakembereknek még mélyebbre kell ásni a rejtélyes objektum viselkedésének magyarázatáért.