Magnetarer er usædvanlige, supertunge rester af supernova-eksplosioner. De er også universets stærkeste magneter – millioner af gange stærkere end de stærkeste magneter på Jorden. Et europæisk forskerhold mener at de for første gang at have fundet en magnetars makkerstjerne, som kan hjælpe med at forklare magnetarers dannelse – et mysterium der har varet i 35 år – og hvorfor denne bestemte magnetar ikke er faldet sammen som et sort hul, som astronomerne ellers ville forvente.

Når en kæmpestor stjerne falder sammen p.g.a. dens egen tyngdekraft under en supernova-eksplosion, bliver den til enten en neutronstjerne eller et sort hul. En magnetar er en sjælden og eksotisk form for en neutronstjerne, og ligesom alle disse mærkelige objekter er den meget lille med ekstremt stor massefylde – blot en teskefuld neutronstjernestof ville veje milliarder af tons. Men magnetarer er oven i købet utroligt stærke magneter. Magnetaroverflader udsender store mængder gamma –stråling når de oplever et såkaldt stjerneskælv (Starquake) pga. den enorme spænding i deres skorpe.

Stjernehoben Westerlund 1 ligger 16.000 lysår fra Jorden i det sydlige stjernebillede Alteret. Hoben er vært for en af Mælkevejens to dusin kendte magnetarer. Magnetaren kaldes for CXOU J164710.2-455216, og den har længe været en gåde for astronomer

"Vi har vist i vores tidligere arbejde at Westerlund 1's magnetar måtte være blevet født under det eksplosive dødsfald af en stjerne 40 gange så massiv som Solen. Men denne løsning har et problem idet en så stor stjerne plejer at blive til et sort hul når den dør, ikke en neutronstjerne. Vi kunne ikke forstå, hvordan den kunne blive til en magnetar," siger Simon Clark, der er førsteforfatter til en ny videnskabelig artikel om resultaterne.

Forskerholdet er kommet med en løsning til denne gåde. De foreslår, at magnetaren blev dannet som følge af vekselvirkninger mellem to meget store stjerner, der dannede et dobbeltstjernesystem hvor de to stjerner var så tæt på hinanden, at systemet kunne have været inden for Jordens omløbsbane om Solen. Hidtil er ingen makkerstjerne blevet fundet tæt på magnetaren i Westerlund 1. Derfor har astronomerne brugt ESOs VLT for at lede efter makkerstjernen i andre dele af hoben. De gik på jagt efter 'runaway stars' (flugtstjerner) – objekter der er på vej ud af hoben med høje hastigheder. Disse stjerner kunne være blevet slynget ud af hoben af den supernova, der skabte magnetaren. De fandt faktisk en stjerne i hoben, med navn Westerlund 1-5, der flygter nøjagtigt som forventet.

"Denne stjerne bevæger sig med den forventede høje hastighed, som om den er blevet sparket af en supernova-eksplosion, men den også har kombinationen af lav masse, høj luminositet og et højt indhold af kulstof, der formodentligter umuligt at kan være dannet i en enkel tstjerne. Det er det endelige bevis der viser, at stjernen blevet dannet med en dobbelt-stjerne-makker" tilføjer Ben Ritchie (Open University, Storbritannien), der er medforfatter for den nye artikel.

Resultatet har ledt astronomerne til en rekonstruktion af stjernens livshistorie, der kunne føre til en magnetar som enderesultat i stedet for et sort hul. I den første fase af denne proces begynder den tungeste af de to stjerner at løbe tør for brændstof, og mister derfor sine yderste lag til dens mindre makker, hvis skæbne er at blive til en magnetar. Den mindre makker begynder at roterer hurtigere og hurtigere, og det er denne voldsomme rotation, der er den vigtige ingrediens for dannelsen af magnetarens ultra-stærke magnetiske felt.

I den anden fase er den lille makker blevet så stor, at den selv begynder at miste sine yderste lag, som var blevet samlet fornyligt. Det meste af dette stof går tabt, men lidt af det opsamles af den oprindelige store stjerner, der stadigvækses som Westerlund 1-5.

"Processen med at sende stof frem og tilbage mellem stjernerne, har givet Westerlund 1-5 dens enestående kemiske sammensætning og har gjort det muligt for dens lille makker at miste så meget af sit stof at en magnetar blevet dannet i stedet for et sort hul – det er som et pakkeleg med kosmiske følger," siger Francisco Najarro (Centro de Astrobiologia, Spanien).

Det virker som om et dobbelt-stjernesystem er en nødvendighed for at danne en magnetar. Den hurtige rotation p.g.a. masseoverførelse mellem stjernerne er nødvendig for at generere det ultra-stærke magnetiske felt, men den omvendte masseoverførelse gør det muligt for den kommende magnetar at slanke sig nok at undgå at blive til et sort hul på dødspunktet.

Kilde: