Kas yra Magnetas?

Magnetaras yra supernovos liekanos tipas; konkrečiai – neutroninė žvaigždė su itin intensyviu magnetiniu lauku. Magnetarai yra stebimi astronominių reiškinių, tokių kaip minkštieji gama kartotuvai ir anomalūs rentgeno pulsarai. Įtampa magnetaro plutoje periodiškai sukelia „žvaigždžių drebėjimus“ ir išskiria elektromagnetinę spinduliuotę rentgeno spindulių pavidalu, sukeldama impulsus maždaug kas dešimt sekundžių, kuriuos gali stebėti astronomai Žemėje. Nereguliariais ir ilgesniais intervalais taip pat išsiskiria gama spinduliai.

Magnetarai sukuriami, kai supermilžinei žvaigždei baigiasi branduolinis kuras ir ji katastrofiškai subyra kaip supernova. Kad būtų sukurtas magnetaras, žvaigždė turi turėti didelį sukimosi greitį ir magnetinį lauką prieš griūtį. Taip nutinka tik maždaug 1 iš 10 atvejų. Priklausomai nuo žvaigždės masės, neutroninė žvaigždė arba juodoji skylė lieka kaip supernovos liekana.

Jei supermilžinė žvaigždė griūdama sukasi labai greitai ir nėra tokia masyvi, ji subyra į juodąją skylę, susidariusios neutroninės žvaigždės viduje susidaro intensyvus natūralus dinamas. Jei neutroninė žvaigždė sukasi pakankamai greitai, kad neatsiliktų nuo konvekcijos periodo (maždaug kartą per dešimt milisekundžių), konvekcijos srovės gali veikti globaliai, perkeldamos nemažą kinetinės energijos kiekį į magnetinį lauką. Tai toks pat veikimo principas kaip ir elektros generatoriai, kurie, esant magnetiniam laukui, suka suvyniotą laidą, kad generuotų elektrą. Manoma, kad didžioji lauko kūrimo dalis atliekama per pirmąsias 10 sekundžių, kai sukuriama neutroninė žvaigždė.

Taikant šį mechanizmą, ir taip nuostabus įprastos neutroninės žvaigždės, 108 teslų, magnetinio lauko stiprumas padidinamas iki 1011 teslų. Palyginimui, Žemės magnetinio lauko stipris yra 30-60 mikroteslų. Neodimio magneto magnetinio stiprumo laukas yra apie 1 tesla, magnetinės energijos tankis 4.0 x 105 J/m3. Tuo tarpu magnetaro magnetinės energijos tankis gali siekti 100 gigateslų, energijos tankis 4.0 x 1016 J/m3, o E/c2 masės tankis > 105 kartus didesnis už švino.

Erdvę lenkiantis magnetaro magnetinis laukas astronominiu požiūriu trunka neilgai – tik apie 10,000 XNUMX metų, tada sumažėja iki vidutinės neutroninės žvaigždės. Šiuo metu jų žvaigždės drebėjimai ir gama spinduliuotės elgesys atšąla. Atsižvelgiant į jų trumpą gyvavimo laiką, savo galaktikoje matome tik apie devynis magnetarus.

Magneto sukuriamas magnetinis laukas yra tikrai neįtikėtinas. Jo magnetinis laukas toks intensyvus, kad 160,000 100,000 km (1,000 105 mylių) atstumu esantis magnetas galėtų nuvalyti kiekvieną kreditinę kortelę Žemėje. Mažiau nei 1010 km atstumu magnetaras gali suplėšyti kūną dėl trumpų magnetinių svyravimų jo vandens molekulėse. Netoli magnetaro rentgeno spinduliai ir kita elektromagnetinė spinduliuotė skyla į dvi dalis arba susilieja. Šis reiškinys gali būti stebimas kalcito kristale ir vadinamas dvigubu lūžiu. Pati medžiaga yra ištempta: esant 200 teslų lauko stipriui, atominė orbita deformuosis į formą, panašią į cigarus. Esant XNUMX teslų, vandenilio atomai tampa kaip spagečių gabalėliai XNUMX kartų siauresni nei jų įprastas skersmuo.