Ce este un Magnetar?

Un magnetar este un tip de rămășiță de supernovă; mai exact, o stea neutronică cu un câmp magnetic extrem de intens. Magnetarii stau la baza fenomenelor astronomice observate, cum ar fi repetoarele gamma moi și pulsarii anormali de raze X. Tensiunile din scoarța magnetarului provoacă periodic „cutremure stelare” și eliberează radiații electromagnetice sub formă de raze X, producând impulsuri aproximativ la fiecare zece secunde, care pot fi observate de astronomii de pe Pământ. La intervale neregulate și mai lungi, sunt eliberate și raze gamma.

Magnetarii sunt creați atunci când o stea supergigant rămâne fără combustibil nuclear și se prăbușește catastrofal ca o supernovă. Pentru ca un magnetar să fie produs, steaua trebuie să aibă o viteză de rotație mare și un câmp magnetic înainte de prăbușire. Acest lucru se întâmplă doar în aproximativ 1 din 10 cazuri. În funcție de masa stelei, o stea neutronică sau o gaură neagră rămâne ca rămășiță de supernova.

Dacă steaua supergigant se rotește foarte repede pe măsură ce se prăbușește și nu este atât de masivă, se prăbușește într-o gaură neagră, se creează un dinam natural intens în interiorul stelei neutronice rezultate. Dacă steaua de neutroni se rotește suficient de repede pentru a ține pasul cu perioada de convecție (aproximativ o dată la zece milisecunde), curenții de convecție sunt capabili să opereze la nivel global, transferând o cantitate semnificativă de energie cinetică într-un câmp magnetic. Acesta este același principiu de funcționare ca și generatoarele electrice, care rotesc un fir spiralat în prezența unui câmp magnetic pentru a genera electricitate. Se crede că cea mai mare parte a construcției câmpului se face în primele 10 secunde în care este creată steaua neutronică.

Prin acest mecanism, puterea deja uimitoare a câmpului magnetic al unei stele neutronice tipice, 108 tesla, este mărită până la 1011 tesla. Prin comparație, puterea câmpului magnetic al Pământului este de 30-60 microtesla. Câmpul de putere magnetic al unui magnet de neodim este de aproximativ 1 tesla, cu o densitate de energie magnetică de 4.0 x 105 J/m3. Între timp, un magnetar poate avea o densitate de energie magnetică de până la 100 gigatesla, o densitate de energie de 4.0 x 1016 J/m3, cu o densitate de masă E/c2 > 105 ori mai mare decât cea a plumbului.

Câmpul magnetic de curbare în spațiu al unui magnetar nu durează mult în termeni astronomici – doar aproximativ 10,000 de ani, apoi scade la cel al unei stele neutronice medii. În acest moment, comportamentele lor cutremurele și emisiile de raze gamma se răcesc. Având în vedere durata lor scurtă de viață, vedem doar aproximativ nouă magnetare în propria noastră galaxie.

Câmpul magnetic generat de un magnetar este cu adevărat uluitor. Câmpul său magnetic este atât de intens, încât un magnetar la 160,000 km (100,000 mi) distanță ar putea șterge fiecare card de credit de pe Pământ. La mai puțin de 1,000 km distanță, magnetarul ar putea rupe carnea, din cauza scurtelor fluctuații magnetice din moleculele sale de apă. Aproape de magnetar, razele X și alte radiații electromagnetice se împart în două sau se unesc. Acest fenomen poate fi observat într-un cristal de calcit și se numește birefringență. Materia în sine este întinsă: într-o putere de câmp de 105 tesla, un orbital atomic se va deforma într-o formă oarecum asemănătoare trabucului. La 1010 tesla, atomii de hidrogen devin ca niște bucăți de spaghete de 200 de ori mai înguste decât diametrele lor normale.