Hiidtähtedest ei pruugi tekkida vaid mustad augud
Maast umbes 16 000 valgusaasta kaugusel asub peaaegu eranditult suurtest tähtedest koosnev täheparv Westerlund 1. Peaaegu iga seal leiduv täht on O- või B-tüüpi ehk Päikesest 10-40 korda raskem.
Samuti on need erakordselt eredad, mõned kiirgavad Päikesest miljoneid kordi rohkem energiat ja nende diameeter võib Päikesesüsteemi mastaabides ulatuda isegi Saturnini, vahendab Fyysika.ee.
Samas ei ole sellist tüüpi tähtede eluiga väga pikk. Nende tuumale mõjuv rõhk on suurem kui väikestel tähtedel, mistõttu tähed kulutavad kiirema termotuumasünteesi tõttu kütuse kiiremini ära. Samas on teada, et täheparv on suhteliselt noor – vaid viis miljonit aastat. Lisaks sellele on astronoomide vaatlused näidanud, et kõik tähed tekkisid ligikaudu samal ajal. Kuid täheparves on veel tuhandeid eredalt säravaid tähti, mis tähendab, et magnetari algne mass pidi olema eriti suur.
Levinud tähtede evolutsiooni teooriate kohaselt peab olema täht algselt vähemalt 25 korda massiivsem kui Päike. Kui aga gravitatsioonilised vastastikmõjud ei ole piisavalt suured, tekib selle asemel neutrontäht. Kummalgi juhul läbib surnud täht proto-neutrontähe faasi, kus gravitatsiooni mõju tasakaalustab raudtuumas esinev elektronide puudujääk. Kui tähe mass ei olnud piisavalt suur, ei suuda gravitatsiooniline tõmbejõud elektromagnetilisest vastastikmõjust üle saada. Siiski on ka neutrontähed ülitihedad, ent siiski mitte päris nii tihedad kui musta auk. Sama tihe keha tekiks, kui terve Päike paari kilomeetrise läbi mõõduga sfääri suruda.
Praeguse magnetari massi ei saa loomulikult otse mõõta, kuid analoogia alusel leidub viis, kuidas leida kunagise hiigeltähe mass. Nimelt avastasid astronoomid samas täheparves binaarsüsteemi W13, kus tähed tiirlevad teineteisele nii lähedal, et nende üksikkiirgust on peaaegu võimatu eristada. Sadu aastaid tagasi leidis Johannes Kepler viisi, kuidas kahe teineteise ümber tiirleva keha massid kindlaks teha. Olgu selleks kuud, planeedid või tähed
Astronoomid leidsid seeläbi, et W13 moodustavate tähtede massid on Päikese omadest 35 ja 23 korda suuremad. Harilikult on ülihiiud tekkides veelgi massiivsemad, ent kaotavad aja jooksul osa sellest ülivõimsa päikesetuule tõttu. Seega arvavad astronoomid, et alguses oli nende kummagi mass ligikaudu 40 Päikese massi. See omakorda tekitabki vastuolu – algselt uuritud täht pidi kuidagi 9/10 enda massist enne gravitatsioonilist kokkukukkumist kuidagi lahti saama.
Avaldatud uurimuse kaasautori Simon Clarcki sõnul muudab anomaalia seletamist keerulisemaks asjaolu, et puudub laialt aksepteeritud teooria, kuidas sellised äärmiselt tugeva magnetväljaga objektid moodustuvad.
Ühe võimaliku selgituse kohaselt oli magnetari eelkäija samuti osa binaarsüsteemist, kus paaristäht osa algsest massist endale tõmbas. Seeläbi võinud täht vältida mustaks auguks muutumist. Ent see omakorda tähendaks, et magnetari ümbruses peaks leiduma teise tähe jäänused, mida leitud ei ole. Asjaolu võib selgitada teooria, et ülivõimas supernoova plahvatus paiskas tähematerjali ilmaruumi.
Viimasega on kooskõlas ka hiljutine Alexander Hegeri teoreetiline raamistik, mille kohaselt saavad Linnutee galaktikas üksikutest tähtedest moodustad mustad augud ainult juhul, kui nende mass on algselt 25-40 Päikese massi. Tähtedest, mille mass on suurem, tekivad mudeli kohaselt nii Westerlund 1-s kui ka kaugemas täheparves 1806-20 magnetarid.
"Uus Westerlund 1 käsitlev uurimus kinnitab neid varasemaid uuringuid, kuid on tunduvalt viimistletum, kuna on mudelist tänu dünaamilisele massi mõõtmistele sõltumatu," tunnustas uurimust Sheffieldi ülikooli astrofüüsika professorPaul Crowther.
