Pressmeddelande
Ny stjärntyp ger insikter om magnetarernas svårförklarade ursprung
17 augusti 2023
Magnetarerna är de starkaste magneterna i universum. Dessa supertäta, döda stjärnor med extremt starka magnetfält finns i hela galaxen, men astronomerna förstår inte exakt hur de bildas. Nu har forskare med hjälp av teleskop runt hela jorden, däribland anläggningarna vid Europeiska sydobservatoriet (ESO), undersökt en levande stjärna som troligen kommer att utvecklas till en magnetar. Därmed har en ny typ av stjärna upptäckts – massiva magnetiska heliumstjärnor – som hjälper oss att förstå magnetarernas ursprung.
Trots att stjärnan HD 45166 har observerats i över hundra år har dess underliga egenskaper inte kunnat förklaras med konventionella stjärnmodeller. Utöver att stjärnan ingår i ett dubbelsystem [1], är rik på helium och är några gånger tyngre än solen, har kunskapen om den varit mycket sparsam.
“Denna stjärna blev lite av en fix idé för mig” säger Tomer Shenar, astronom vid Amsterdams universitet i Nederländerna och försteförfattare på studien av detta objekt som publiceras i dag i Science. “Tomer och jag kallar HD 45166 zombiestjärnan” säger Julia Bodensteiner, medförfattare och astronom vid ESO i Tyskland. “Inte bara för att stjärnan är så unik, utan för att jag skämtade om att den förvandlade Tomer till en zombie”.
Shenar hade studerat liknande heliumrika stjärnor tidigare och trodde att magnetfält kunde lösa problemet. Man vet att magnetfält påverkar stjärnors beteende och detta skulle kunna förklara varför klassiska modeller inte kunde beskriva HD 45166, som ligger 3 000 ljusår bort i Enhörningens stjärnbild. “Jag kommer ihåg att jag fick en insikt när jag läste forskningen: tänk om stjärnan är magnetisk?” säger Shenar, för närvarande vid Centre for Astrobiology i Madrid, Spanien.
Shenar och hans forskargrupp observerade stjärnan med flera teleskop jorden runt. De huvudsakliga observationerna gjordes i februari 2022 med ett instrument på Canada-France-Hawaii Telescope som kan detektera och mäta magnetiska fält. Forskarna använde också arkivdata tagna med FEROS-instrumentet (Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph) på ESO:s La Sillaobservatorium i Chile.
När observationerna var gjorda bad Shenar sin forskarkollega Gregg Wade, expert på stjärnors magnetfält vid Royal Military College i Kanada, att undersöka datan. Wade bekräftade Shenars misstanke: “Ja min vän, vad än detta är så är det magnetiskt”.
Forskarna fann att stjärnan har ett extremt starkt magnetfält med en flödestäthet på inte mindre än 43 000 gauss, vilket innebär att HD 45166 är den mest magnetiska massiva stjärnan som man känner till [2]. “Hela ytan på denna heliumstjärna har ett magnetfält som är nästan 100 000 gånger starkare än jordens” förklarar Pablo Marchant, astronom vid KU Leuven Institute of Astronomy i Belgien [se anm.].
Observationen är därmed den första av en massiv magnetisk heliumstjärna. “Det är spännande att hitta en ny typ av astronomiskt objekt, särskilt när det har varit fullt synligt hela tiden” säger Shenar.
Stjärnan ger också ledtrådar till hur magnetarer, kompakta döda stjärnor med ett magnetfält mer än en miljon gånger starkare än det i HD 45166, bildas. Forskarnas beräkningar visar att denna stjärna troligen kommer att sluta sitt liv som magnetar. När den kollapsar under sin egen gravitation kommer magnetfältet att förstärkas. Till slut blir stjärnan en mycket kompakt kärna med en magnetisk flödestäthet av omkring 100 000 miljarder gauss, och därmed den starkaste magneten i universum.
Shenar och hans forskargrupp fann också att HD 45166 har mindre massa än tidigare känt, omkring dubbelt så stor som solens, och att dess kompanjon kretsar mycket längre bort än tidigare känt. Dessutom indikerar studien att HD 45166 bildades genom att två mindre heliumrika stjärnor smälte samman. “Våra resultat vänder upp och ner på vår förståelse av HD 45166” avslutar Bodensteiner.
Anmärkning [17 augusti]: citatet av Pablo Marchant korrigerades då en enhetskonvertering var fel i den förra versionen.
Noter
[1] HD 45166 är ett dubbelsystem, men i denna text avses endast den heliumrika stjärnan, inte båda komponenterna.
[2] Den magnetiska flödestätheten på 43 000 gauss är den starkaste som detekterats i en stjärna större än Chandrasekhargränsen, den kritiska massa som behöver överstigas för att kunna kollapsa till en neutronstjärna (magnetarer är en typ av neutronstjärna).
Mer information
Forskningsresultaten presenteras i en artikel i tidskriften Science (doi: science.org/doi/10.1126/science.ade3293).
Forskarlaget utgörs av Tomer Shenar (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam, Nederländerna [API], numera vid Centre for Astrobiology, Madrid, Spanien), Gregg Wade (Department of Physics and Space Science, Royal Military College of Canada, Kanada), Pablo Marchant (Institute of Astronomy, KU Leuven, Belgiem [KU Leuven]), Stefano Bagnulo (Armagh Observatory & Planetarium, Storbritannien), Julia Bodensteiner (European Southern Observatory, Garching, Tyskland; KU Leuven), Dominic M. Bowman (KU Leuven), Avishai Gilkis (The School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University, Israel), Norbert Langer (Argelander-Institut für Astronomie, Universitӓt Bonn, Tyskland; Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, Tyskland), André Nicolas-Chené (National Science Foundation’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory, Hawai‘i), Lidia Oskinova (Institut für Physik und Astronomie, Universitӓt Potsdam, Tyskland [Potsdam]), Timothy Van Reeth (KU Leuven), Hugues Sana (KU Leuven), Nicole St-Louis (Département de physique, Université de Montréal, Complexe des sciences, Tyskland), Alexandre Soares de Oliveira (Institute of Research and Development, Universidade do Vale do Paraíba, São José dos Campos, Brasilien), Helge Todt (Potsdam) och Silvia Toonen (API).
Europeiska sydobservatoriet (ESO) möjliggör för astronomer världen över att utforska universums mysterier. Vi designar, konstruerar och driver markbaserade observatorier av yppersta världsklass – som astronomer använder för att besvara spännande och utmanande frågor och för att sprida astronomisk kunskap – och driver internationella samarbeten inom astronomin. ESO startade som en mellanstatlig organisation 1962 och har i dag 16 medlemsländer (Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike), tillsammans med Chile som värdland och Australien som en strategisk partner. ESO:s högkvarter och besökscenter med planetarium, ESO Supernova, ligger nära München i Tyskland, medan teleskopen är placerade i Atacamaöknen i Chile, en unik plats för astronomiska observationer. ESO driver tre observatorier i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope och Very Large Telescope Interferometer, liksom kartläggningsteleskop som VISTA. Vid Paranal kommer även ESO att placera och driva Cherenkov Telescope Array South, världens största och känsligaste gammastrålningsteleskop. Tillsammans med internationella partners driver ESO de två anläggningarna APEX och ALMA på Chajnantorplatån som observerar himlen i millimeter- och submillimetervåglängder. Vid Cerro Armazones, nära Paranal, bygger vi för närvarande ESO:s Extremely Large Telescope, ”världens största öga mot himlen”. Från kontoret i Santiago, Chile, stödjer vi verksamheten i landet och samverkar med det chilenska samhället och våra samarbetspartners.
Länkar
- Forskningsartikel
- Foton på ESO:s La Sillaobservatorium
- För journalister: Prenumerera på pressmeddelanden under embargo på svenska
- För astronomer: Berätta om din forskning!
Kontakter
Tomer Shenar
University of Amsterdam and Centre for Astrobiology
Amsterdam and Madrid, the Netherlands and Spain
E-post: t.shenar@uva.nl
Julia Bodensteiner
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tel: +49-89-3200-6409
E-post: julia.bodensteiner@eso.org
Gregg Wade
Royal Military College of Canada
Tel: +1 613 541-6000 ext 6419
E-post: Gregg.Wade@rmc-cmr.ca
Pablo Marchant
Institute of Astronomy, KU Leuven
Leuven, Belgium
Tel: +32 16 33 05 47
E-post: pablo.marchant@kuleuven.be
Lida Oskinova
Institute for Physics and Astronomy, University of Potsdam
Potsdam, Germany
Tel: +49 331 977 5910
E-post: lida@astro.physik.uni-potsdam.de
Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-post: press@eso.org
Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org
Om pressmeddelandet
Pressmeddelande nr: | eso2313sv |
Namn: | HD 45166 |
Typ: | Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Neutron Star : Magnetar |
Facility: | ESO 1.52-metre telescope |
Instruments: | FEROS |
Science data: | 2023Sci...381..761S |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.