เมื่อดาวมาถึงจุดสิ้นสุดของลำดับหลักพวกมันจะยุบตัวด้วยแรงโน้มถ่วงทำให้เกิดชั้นนอกสุดในการระเบิดของซุปเปอร์โนวา สิ่งที่เหลืออยู่หลังจากนั้นก็คือแกนกลางที่หนาแน่นและหมุนรอบตัวซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยนิวตรอน (หรือที่เรียกว่าดาวนิวตรอน) ซึ่งมีเพียง 3,000 คนเท่านั้นที่ทราบว่ามีอยู่ในกาแลคซีทางช้างเผือก กลุ่มดาวนิวตรอนที่หายากยิ่งกว่านั้นคือ magnetars มีเพียงสองโหลเท่านั้นที่รู้จักในกาแลคซีของเรา
ดาวเหล่านี้มีความลึกลับเป็นพิเศษโดยมีสนามแม่เหล็กอันทรงพลังซึ่งเกือบจะมีพลังพอที่จะแยกพวกมันออกจากกันได้ และด้วยการศึกษาใหม่โดยทีมนักดาราศาสตร์ระหว่างประเทศดูเหมือนว่าความลึกลับของดวงดาวเหล่านี้จะยิ่งลึกขึ้นไปอีก การใช้ข้อมูลจากหอสังเกตการณ์วิทยุและเอ็กซเรย์หลายชุดทีมได้สำรวจสนามแม่เหล็กเมื่อปีที่แล้วซึ่งอยู่เฉยๆเป็นเวลาสามปีและตอนนี้ก็มีพฤติกรรมที่แตกต่างออกไป
การศึกษาเรื่อง“ การคืนชีพของ Magnetar PSR J1622–4950: การสังเกตด้วย MeerKAT, Parkes, XMM นิวตัน, รวดเร็ว, จันทราและ NuSTAR“ เมื่อเร็ว ๆ นี้ปรากฏตัวใน วารสาร Astrophysical. ทีมนำโดยดร. เฟอร์นันโดคามิโลหัวหน้านักวิทยาศาสตร์ที่หอดูดาววิทยุดาราศาสตร์แอฟริกาใต้ (SARAO) และรวมสมาชิกกว่า 200 คนจากมหาวิทยาลัยหลายแห่งและสถาบันการวิจัยจากทั่วโลก
Magnetars นั้นมีชื่อเรียกว่าเพราะสนามแม่เหล็กของพวกมันมีความแข็งแรงกว่าดาวนิวตรอนที่เต้นเป็นจังหวะถึง 1,000 เท่า (aka. pulsars) พลังงานที่เกี่ยวข้องกับสาขาเหล่านี้มีพลังจนเกือบจะแยกดาวฤกษ์ออกไปทำให้พวกมันไม่เสถียรและแสดงความแปรปรวนอย่างมากในแง่ของคุณสมบัติทางกายภาพและการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ในขณะที่สนามแม่เหล็กทั้งหมดเป็นที่รู้จักกันในการเปล่งรังสีเอกซ์มีเพียงสี่คนเท่านั้นที่รู้จักเปล่งคลื่นวิทยุ หนึ่งในนั้นคือ PSR J1622-4950 ซึ่งเป็นสนามแม่เหล็กที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 30,000 ปีแสง เมื่อต้นปี 2558 เครื่องกำเนิดนี้อยู่ในสภาพสงบ แต่ตามที่ทีมระบุไว้ในการศึกษาของพวกเขานักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ CSIRO Parkes ในออสเตรเลียตั้งข้อสังเกตว่ามันมีการใช้งานอีกครั้งในวันที่ 26 เมษายน 2017
ในเวลานั้น Magnetar ก็เปล่งคลื่นวิทยุที่เปล่งประกายออกมาทุก ๆ สี่วินาที อีกไม่กี่วันต่อมาปาร์กส์ก็ถูกปิดตัวลงเนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของแผนการบำรุงรักษาตามแผนระยะเวลาหนึ่งเดือน ในเวลาเดียวกันกล้องโทรทรรศน์วิทยุ MeerKAT ของแอฟริกาใต้เริ่มเฝ้าสังเกตดาวแม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่ามันยังอยู่ระหว่างการก่อสร้างและมีเพียง 16 จานจาก 64 จานที่มีอยู่ Dr Fernando Camilo อธิบายการค้นพบในการแถลงข่าวล่าสุดของ SKA South Africa:
“ การสังเกตการณ์ MeerKAT ของเขาพิสูจน์แล้วว่าสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจถึงโฟตอนเอ็กซ์เรย์สองสามตัวที่เราจับด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่โคจรรอบของนาซ่าเป็นครั้งแรกที่ตรวจพบรังสีเอกซ์จากดาวนี้ทุกๆ 4 วินาที เมื่อรวมกันแล้วการสำรวจที่รายงานในวันนี้ช่วยให้เราพัฒนาภาพพฤติกรรมของสสารได้ดีขึ้นในสภาพร่างกายที่รุนแรงอย่างไม่น่าเชื่อซึ่งแตกต่างจากที่เคยมีในโลก”
หลังจากการสังเกตการณ์ครั้งแรกถูกสร้างขึ้นโดยหอสังเกตการณ์ Parkes และ MeerKAT การสำรวจติดตามได้ดำเนินการโดยใช้หอสังเกตการณ์รังสีเอกซ์ XMM-Newton อวกาศหอสังเกตการณ์สวิฟท์แกมม่าเรย์ระเบิดหอสังเกตการณ์รังสีเอกซ์จันทราและกล้องโทรทรรศน์นิวเคลียร์สเปคโทรส (NuSTAR) เมื่อรวมการสังเกตเหล่านี้เข้าด้วยกันทีมงานได้สังเกตสิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดแม่เหล็กนี้
สำหรับหนึ่งพวกเขาระบุว่าความหนาแน่นฟลักซ์วิทยุของ PSR J1622-4950 ในขณะที่ตัวแปรนั้นสูงกว่าประมาณ 100 เท่าในช่วงที่อยู่เฉยๆ นอกจากนี้การไหลของเอ็กซ์เรย์อย่างน้อย 800 ครั้งใหญ่กว่าหนึ่งเดือนหลังจากการเปิดใช้งานใหม่ แต่เริ่มสลายตัวแบบเอ็กซ์โปเนนเชียลในช่วงระยะเวลา 92 ถึง 130 วัน อย่างไรก็ตามการสังเกตการณ์ทางวิทยุสังเกตเห็นบางสิ่งบางอย่างในพฤติกรรมของ magnetar ซึ่งค่อนข้างคาดไม่ถึง
ในขณะที่รูปทรงเรขาคณิตโดยรวมที่อนุมานจากการปล่อยคลื่นวิทยุของ PSR J1622-4950 นั้นสอดคล้องกับสิ่งที่ถูกกำหนดมาหลายปีก่อนการสังเกตของพวกเขาชี้ให้เห็นว่าการปล่อยคลื่นวิทยุมาจากที่อื่นในสนามแม่เหล็ก ทั้งหมดข้างต้นบ่งชี้ว่าการปล่อยคลื่นวิทยุจากสนามแม่เหล็กอาจแตกต่างจากพัลซาร์ทั่วไปอย่างไร
การค้นพบนี้ได้ผ่านการตรวจสอบว่า MeerKAT Observatory เป็นเครื่องมือวิจัยระดับโลก หอดูดาวแห่งนี้เป็นส่วนหนึ่งของ Square Kilometer Array (SKA) ซึ่งเป็นโครงการกล้องโทรทรรศน์วิทยุหลายตัวที่กำลังสร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใหญ่ที่สุดในโลกในออสเตรเลียนิวซีแลนด์และแอฟริกาใต้ ในส่วนของมัน MeerKAT ใช้เสาสัญญาณวิทยุ 64 ตัวเพื่อรวบรวมภาพวิทยุของจักรวาลเพื่อช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจว่ากาแลคซีมีการพัฒนาอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป
เมื่อพิจารณาจากปริมาณข้อมูลที่เก็บรวบรวมโดยกล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ MeerKAT อาศัยทั้งเทคโนโลยีที่ทันสมัยและทีมงานที่มีคุณสมบัติสูง ดังที่แอ๊บบอตระบุว่า“ เรามีทีมวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ที่ฉลาดที่สุดในแอฟริกาใต้และโลกที่ทำงานในโครงการเพราะปัญหาที่เราต้องแก้ไขนั้นท้าทายมากและดึงดูดสิ่งที่ดีที่สุด”
ศาสตราจารย์ฟิลไดมอนด์ผู้อำนวยการองค์การ SKA ซึ่งเป็นผู้นำการพัฒนาของ Square Kilometer Array รู้สึกประทับใจกับการมีส่วนร่วมของทีม MeerKAT ตามที่ระบุไว้ในข่าวประชาสัมพันธ์ SKA:
“ ทำได้ดีกับเพื่อนร่วมงานของฉันในแอฟริกาใต้สำหรับความสำเร็จที่โดดเด่นนี้ การสร้างกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวนั้นยากมากและเอกสารนี้แสดงให้เห็นว่า MeerKAT พร้อมสำหรับธุรกิจแล้ว ในฐานะหนึ่งในผู้นำทางด้านกล้องโทรทรรศน์ของ SKA สิ่งนี้เป็นลางดีสำหรับ SKA ในที่สุด MeerKAT จะถูกรวมเข้ากับกล้องโทรทรรศน์ SKA-mid ระยะที่ 1 ซึ่งนำจานทั้งหมดที่เรานำมาใช้ในปี 197 เพื่อสร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ทรงพลังที่สุดในโลก”
เมื่อ SKA เข้าสู่สถานะออนไลน์มันจะเป็นหนึ่งในกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินที่ทรงพลังที่สุดในโลกและมีความไวมากกว่าอุปกรณ์วิทยุอื่น ๆ ประมาณ 50 เท่า พร้อมกับกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและอวกาศรุ่นใหม่อื่น ๆ สิ่งที่มันจะเปิดเผยเกี่ยวกับจักรวาลของเราและวิวัฒนาการของมันในช่วงเวลาที่ผ่านมาคาดว่าจะมีการก้าวล้ำอย่างแท้จริง
ต่อไป การอ่าน: SKA แอฟริกา, SKA, วารสาร Astrophysical
