Магнитар — тип нейтронной звезды , которая , как полагают, обладает чрезвычайно мощным магнитным полем ( от 10 9 до 10 11 Тл , от 10 13 до 10 15 Гс ). [1] Затухание магнитного поля приводит к излучению высокоэнергетического электромагнитного излучения , особенно рентгеновского и гамма-излучения . [2] Теория относительно этих объектов была предложена в 1992 году Робертом Дунканом и Кристофером Томпсоном . [3] Теория была впоследствии развита Богданом Пачинским [4] и ее авторами. [5] Теория служила для объяснения вспышки гамма-излучения из Большого Магелланова Облака, которая была обнаружена 5 марта 1979 года, и других менее ярких вспышек внутри нашей галактики. [6] [7] В течение следующего десятилетия гипотеза магнетара получила широкое признание в качестве вероятного объяснения повторителей мягкого гамма -излучения (SGR) и аномальных рентгеновских пульсаров (AXP). В 2020 году от магнитара был обнаружен быстрый радиовсплеск (FRB). [8] [9] [10] [11] [12] [13] [чрезмерное цитирование ]
Как и другие нейтронные звезды , магнетары имеют диаметр около 20 километров (12 миль) и массу около 1,4 массы Солнца. Они образуются при коллапсе звезды с массой в 10–25 раз больше массы Солнца . Плотность внутренней части магнетара такова, что столовая ложка его вещества будет иметь массу более 100 миллионов тонн. [2] Магнитары отличаются от других нейтронных звезд еще более сильными магнитными полями и более медленным вращением по сравнению с ними. Большинство магнетаров вращаются каждые две-десять секунд [14] , в то время как типичные нейтронные звезды вращаются от одного до десяти раз в секунду. [15] Магнитное поле магнетара вызывает очень сильные и характерные вспышки рентгеновского и гамма-излучения. Активная жизнь магнетара коротка по сравнению с другими небесными телами. Их сильные магнитные поля затухают примерно через 10 000 лет, после чего активность и сильное рентгеновское излучение прекращаются. Учитывая количество магнитаров, наблюдаемых сегодня, по одной оценке, количество неактивных магнетаров в Млечном Пути составляет 30 миллионов или более. [14]
Звездотрясения , возникающие на поверхности магнетара, нарушают окружающее его магнитное поле, что часто приводит к чрезвычайно мощным вспышкам гамма- излучения, которые были зарегистрированы на Земле в 1979, 1998 и 2004 годах. [16]
Магнитары характеризуются чрезвычайно мощными магнитными полями от ∼10 9 до 10 11 Тл . [17] Эти магнитные поля в сто миллионов раз сильнее, чем любой искусственный магнит, [18] и примерно в триллион раз мощнее, чем поле, окружающее Землю . [19] Земля имеет геомагнитное поле в 30–60 мкТл, а редкоземельный магнит на основе неодима имеет поле около 1,25 тесла с плотностью магнитной энергии 4,0 × 10 5 Дж/м 3 . Поле магнитара в 10 10 тесла, напротив, имеет плотность энергии 4,0 × 10 25 Дж/м .3 , с массовой плотностью E/c 2 более чем в 10 000 раз больше, чем у свинца . Магнитное поле магнетара было бы смертельным даже на расстоянии 1000 км из-за сильного магнитного поля, искажающего электронные облака составляющих атомов субъекта, делая невозможным химию известных форм жизни. [20] На расстоянии половины пути от Земли до Луны, среднее расстояние между Землей и Луной составляет 384 400 км (238 900 миль), магнетар может снимать информацию с магнитных полос всех кредитных карт на Земле. [21] По состоянию на 2020 [Обновить]год они являются самыми мощными магнитными объектами, обнаруженными во всей Вселенной. [16] [22]
Как описано в статье журнала Scientific American за февраль 2003 г., в магнитном поле магнитной силы происходят удивительные вещи. « Рентгеновские фотоны легко расщепляются надвое или сливаются. Сам вакуум поляризуется, становясь сильно двулучепреломляющим , подобно кристаллу кальцита . Атомы деформируются в длинные цилиндры, более тонкие, чем квантово-релятивистская длина волны де Бройля электрона». [6] В поле около 10 5 тесла атомные орбитали деформируются в стержнеобразные формы. При 10 10 тесла атом водорода , 1,06 × 10 -10м, становится веретеном в 200 раз уже своего нормального диаметра. [6]