자기 운명: 늑대는 어떻게 되는가

Jul 17, 2023

작성자: 미국과학진흥협회(AAAS)2023년 8월 28일

이 예술가의 인상은 최근 발견된 거대한 별 HD 45166이 43,000가우스의 강력한 자기장을 갖고 있는 것으로 밝혀진 것을 보여줍니다. 이는 거대한 별에서 발견된 것 중 가장 강한 자기장입니다. 별에서 날아가는 강한 입자 바람은 이 자기장에 갇히게 되어 별을 가스 껍질로 둘러싸게 됩니다. 크레딧: ESO/L. 칼사다

뜨겁고 헬륨이 풍부한 볼프-레이에 별의 관측과 항성 진화 모델을 중심으로 한 새로운 발견은 이 별이 초신성 폭발을 겪을 때 마그네타를 생성하도록 설정되어 있음을 시사합니다. 이러한 발견은 우주에서 가장 자기적인 존재로 간주되는 마그네타의 형성 과정에 대한 더 깊은 이해를 제시합니다.

마그네타는 엄청나게 강력한 자기장을 특징으로 하는 특수한 유형의 중성자별입니다. 일반적으로 중성자별은 거대한 별의 핵이 붕괴되는 초신성 사건에서 발생합니다. 그러나 마그네타의 기원은 여전히 ​​불분명합니다.

한 이론에서는 초신성 폭발 중에 조상별의 무거운 핵 내 자기장이 증폭되어 마그네타가 형성될 수 있다고 제안합니다. 그러나 이러한 강력한 자기장은 폭발 후 중성자별로 변할 가능성이 있는 진화된 별에서는 이전에는 감지되지 않았습니다.

이 예술가의 인상은 수백만 년 안에 어떻게 HD 45166이 매우 밝지만 그다지 활력이 넘치는 초신성으로 폭발할지를 보여줍니다. 이 폭발 동안, 그 핵은 수축하여 이미 위압적인 별의 자기장선을 가두어 집중시킵니다. 출처: NOIRLab/AURA/NSF/P. 마렌펠트/M. 자마니

Tomar Shenar와 그의 연구팀은 주계열성과 뜨거운 Wolf-Rayet 별 동반성으로 구성된 쌍성계인 HD 45166에 관심을 돌렸습니다. 볼프-레이에 별은 외부 수소층을 잃어버린 거대한 별의 헬륨 핵이 노출된 것입니다. 캐나다-프랑스-하와이 망원경의 분광편광 관측과 다양한 다른 장비의 기록 스펙트럼을 사용하여 Shenar와 그의 동료들은 HD 45166의 Wolf-Rayet 구성 요소가 태양 질량의 2배에 해당하는 질량을 가지며 상당한 자기장을 보유하고 있음을 확인했습니다. 43킬로가우스.

이 예술가의 인상은 핵이 붕괴되어 약 100조 가우스의 자기장을 지닌 중성자별이 탄생한 후 HD 45166의 궁극적인 운명을 보여줍니다. 이는 우주에서 가장 강력한 자석 유형입니다. 출처: NOIRLab/AURA/NSF/P. 마렌펠트/M. 자마니

Relying on stellar evolution models and integrating the acquired data, the research team inferred that this Wolf-Rayet component is destined to collapse into a neutron starA neutron star is the collapsed core of a large (between 10 and 29 solar masses) star. Neutron stars are the smallest and densest stars known to exist. Though neutron stars typically have a radius on the order of just 10 - 20 kilometers (6 - 12 miles), they can have masses of about 1.3 - 2.5 that of the Sun." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> 중성자별. 그들의 계산에 따르면 이 코어 붕괴 동안 자속이 보존되면 자기장의 강도가 증폭되어 마그네타에서 관찰되는 범위 내에 위치하게 됩니다.

저자들은 “따라서 우리의 관측과 항성 진화 모델은 볼프-레이에 구성요소가 마그네타의 직접적인 조상일 수 있음을 나타냅니다.”라고 결론지었습니다.

이 연구에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하세요.

참고 자료: Tomer Shenar, Gregg A. Wade, Pablo Marchant, Stefano Bagnulo, Julia Bodensteiner, Dominic M. Bowman, Avishai Gilkis, Norbert Langer, André Nicolas-의 "마그네타를 형성할 만큼 충분히 강한 자기장을 가진 거대한 헬륨 별" Chené, Lidia Oskinova, Timothy Van Reeth, Hugues Sana, Nicole St-Louis, Alexandre Soares de Oliveira, Helge Todt 및 Silvia Toonen, 2023년 8월 17일, Science.DOI: 10.1126/science.ade3293