18.08.2010

Установлена масса звёзд, превращающихся в магнетары

Астрономы из Великобритании, Испании и Германии рассчитали минимальную массу звезды — предшественника магнетара.

Магнетарами, напомним, называют нейтронные звёзды, образующиеся при вспышках сверхновых, с магнитным полем исключительно высокой индукции, которая может превышать 10 ГТл (геомагнитное поле, к примеру, ограничивается 30–60 мкТл). Учёным известно довольно мало магнетаров, и один из них — CXOU J164710.2-455216 — находится в звёздном скоплении Westerlund 1 (Wd1).

Скопление, удалённое примерно на 16000 световых лет от Земли, располагается в южном созвездии Жертвенника. Wd1, общая масса которого составляет не менее 100 000 солнечных, содержит значительное количество массивных звёзд (жёлтых гипергигантов, сверхгигантов); некоторые по яркости могут поспорить с миллионом солнц. «Если бы Солнце находилось в центре Wd1, на ночном небе появились бы сотни звёзд, не менее ярких, чем полная Луна», — рассказывает ведущий автор работы Бен Ритчи (Ben Ritchie) из Открытого университета.

Появление всех этих массивных светил относят к одной вспышке звёздообразования, а потому они, как считается, соответствуют друг другу по возрасту, оцениваемому в 5 млн лет. Отсюда можно сделать вывод о том, что звезда, превратившаяся в CXOU J164710.2-455216, эволюционировала быстрее других и имела бoльшую массу. «Следовательно, измерив параметры какой-нибудь звезды Wd1, мы получим нижнюю оценку массы предшественника магнетара», — поясняет коллега г-на Ритчи Саймон Кларк (Simon Clark).

Астрономы провели наблюдения затменной двойной системы W13, воспользовавшись тем, что массы компаньонов можно определить по характеристикам их орбитального движения. В работе использовался спектрограф FLAMES «Очень большого телескопа». Как выяснилось, минимальные массы звёзд W13 должны составлять (23,2 +3,3, -3,0) и (35,4 +5,0, -4,6) солнечной.

Предшественник магнетара, таким образом, не мог иметь массу, уступающую 35 солнечным; скорее всего, она даже превосходила 45 солнечных. Это значение в целом согласуется с данными исследований других магнетаров: ранее было показано, что объект SGR 1806-20 представляет собой результат эволюции звезды с массой в (48 +20, -8) солнечных, а магнетар 1E 1048.1-5937 сформировался на основе светила, превосходившего Солнце по массе в 30–40 раз.

Такие тяжеловесы не должны эволюционировать в нейтронные звёзды: по мнению авторов, предшественнику CXOU J164710.2-455216 пришлось (до взрыва сверхновой) избавиться более чем от 90% своей начальной массы, чтобы избежать превращения в чёрную дыру. Вероятно, потеря вещества проходила в двойной системе; сейчас звезда, бывшая компаньоном магнетара, уже не обнаруживается, но это можно считать естественным результатом взрыва.

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Astronomy and Astrophysics; препринт статьи можно скачать отсюда.

Дмитрий Сафин

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА