Некоторые нейтронные звезды обладают колоссальным магнитным полем. До сих пор не ясно, откуда они возникают. Возможно, из необычных светил, подобных участнице далекой системы HD 45166. Новые наблюдения показали, что она может быть первым известным нам примером звезд — предшественниц магнетаров.
Некоторые крупные светила гибнут, превращаясь в сверхплотные нейтронные звезды. Такие объекты могут иметь массу, сравнимую с Солнцем, при размерах, сопоставимых с крупным городом. Быстровращающиеся нейтронные звезды могут окружаться мощнейшим магнитным полем. Такие объекты, магнетары, исключительно редки, и природа их в точности не известна.
Возможно, они возникают из-за слияния нейтронных звезд. По другой версии, их магнитное поле возникает за счет механизма динамо, которое запускается благодаря первоначальному полю, «унаследованному» от массивной звезды-предшественницы. Эту гипотезу подтвердила необычная находка.
Томер Шенар (Tomer Shenar) из Амстердамского университета и его коллеги из Европы, Израиля и США изучили двойную систему HD 45166, которая находится в 3000 световых годах и была открыта еще сотню лет назад. Участницы этого тандема вращаются исключительно тесно друг к другу, делая полный оборот всего за 1,6 суток.
Одна из них — старая, исключительно горячая и яркая звезда Вольфа — Райе, которая растеряла большую часть водорода и существует лишь за счет термоядерных реакций слияния ядер гелия. Для таких светил звезда в HD 45166 довольно нетипична: ее масса только вчетверо больше солнечной, что в разы меньше обычного. Кроме того, в ее спектре присутствуют следы большого количества кислорода, углерода и азота.
Объяснить эти особенности не удавалось долгие годы. Поэтому Шенар и его коллеги провели новые наблюдения системы с помощью целого ряда наземных инструментов, включая спектрограф FEROS, работающий в Южной европейской обсерватории (ESO) в Чили. Работа показала, что до сих пор специалисты видели эту систему не совсем верно.
На самом деле, участницы HD 45166 вращаются с частотой целых 8200 суток, а 1,6-суточные периодические изменения яркости связаны с пульсацией меньшей звезды в паре. Значит, и дистанция между светилами должна быть намного больше, что, в свою очередь, потребовало заново пересчитать их массы. Однако новая оценка сделала звезду Вольфа — Райе в HD 45166 еще более легкой, всего в две солнечные массы.
Кроме того, полученные спектры позволили оценить магнитное поле звезды. Оно оказалось исключительно мощным: его индукция достигает 40 тысяч гауссов. Для сравнения, магнитосфера Земли не набирает и одного гаусса, а поле обычного сувенирного магнита для холодильника составляет около 50 гауссов.
Несмотря на сравнительно скромную массу звезды, авторы работы полагают, что ее достаточно для того, чтобы в будущем она вспыхнула сверхновой. Тогда ее внутренние слои коллапсируют и образуют нейтронную звезду диаметром в 10-20 десятков километров. Магнитное поле погибшей звезды резко сожмется и достигнет величины порядка 1014 гауссов. Иначе говоря, родится магнетар.
Поэтому Шенар и его соавторы считают, что им удалось найти первый пример звезды — предшественницы магнетара. Возможно, и другие подобные объекты рождаются из похожих звезд Вольфа — Райе. Тем не менее участница системы HD 45166 для таких звезд не совсем типична. По мнению ученых, к ее появлению могла привести довольно необычная предыстория.
Согласно их гипотезе, первоначально HD 45166 включала три звезды, две из которых вращались чрезвычайно близко друг к другу, а в итоге сошлись настолько, что разделили водородную оболочку. Со временем их гелиевые ядра слились, внешние слои оказались сброшены, образовав необычную звезду Вольфа — Райе с объединенным, исключительно мощным магнитным полем.
