Magnetar
Un magnetar (contracția termenilor englezi magne tic s tar , literalmente „stea magnetică”) este o stea de neutroni care are un câmp magnetic enorm, de miliarde de ori cel al Pământului, a cărui decădere generează emisii electromagnetice intense și abundente, în special X -raje , raze gamma și (foarte rar) și frecvențe radio . Teoria referitoare la astfel de obiecte a fost formulată de Robert Duncan și Christopher Thompson în 1992 . [1] În următorul deceniu ipoteza magnetarului a fost larg acceptată ca o posibilă explicație fizică pentru anumite obiecte cunoscute sub numele de repetori gamma moi (surse recurente de raze gamma moi) și pulsari anormali de raze X.
Formare
Când o stea se prăbușește într-o stea de neutroni în timpul unei explozii de supernovă , câmpul său magnetic crește în putere (în timp ce dimensiunea sa este înjumătățită, puterea sa se cvadruplează ). Duncan și Thompson au calculat că câmpul magnetic al unei stele de neutroni este în mod normal aproximativ 1 × 10 8 T , printr-un efect asemănător dinamului , poate deveni și mai mare, superior lui 1 × 10 11 T (o 1 × 10 15 G ); o astfel de stea neutronică se numește magnetar .
O supernovă, în timpul exploziei, își poate pierde 10% din masă . În cazul stelelor foarte mari ( 10-30 M ⊙ ) care, în urma exploziei, nu se transformă în găuri negre , pierd aproximativ 80% din masă.
Aproximativ 1 din 10 supernove se crede că degenerează într-un magnetar, mai degrabă decât într-o stea neutronică mai frecventă sau pulsar : se întâmplă atunci când steaua are deja o rotire rapidă și un magnetism puternic. Se crede că câmpul magnetic al unui magnetar este rezultatul unei mișcări convective cu efect dinam din material fierbinte în nucleul stelei de neutroni care are loc în prima Aproximativ 10 s din viața stelei; dacă steaua însăși se rotește inițial cu aceeași viteză ca perioada de convecție, aproximativ 10 ms , curenții convectivi sunt capabili să funcționeze la nivel global pe stea și să transfere o cantitate semnificativă din energia lor cinetică în puterea câmpului lor magnetic. În stelele cu neutroni cu rotație mai mică, celulele convective se formează numai în anumite regiuni ale stelei.
O viață scurtă
În straturile exterioare ale magnetarului, tensiunile care apar din răsucirea liniilor de forță ale câmpului magnetic stelar pot provoca un "stellamoto" (cutremur), sau neutronul crustei stelei este împărțit de magnetismul intens și se scufundă în stratul interior în astfel de un mod foarte asemănător cu ceea ce se întâmplă cu scoarța terestră în timpul unui cutremur . Aceste unde seismice sunt extrem de energice și provoacă o emisie puternică de raze X și gamma ; astronomii numesc acest repetor de gamă moale .
Viața activă a unui magnetar este destul de scurtă: câmpurile magnetice puternice se descompun după aprox 10 000 de ani , după care încetează atât activitatea, cât și emisia de raze X. Cel mai probabil Calea Lactee este plină de magnetari stinși [2] .
Efectele câmpului magnetic foarte puternic
Un câmp magnetic de aprox 10 GT este capabil să demagnetizeze un card de credit de la jumătatea distanței dintre Pământ și Lună . Un mic magnet format din lantanidă de neodim are un câmp de aproximativ 1 tesla, Pământul are un câmp geomagnetic de 30-60 μT , iar majoritatea sistemelor de păstrare a datelor pot fi grav deteriorate la o distanță mică de la o gamă de 1 mT .
Câmpul magnetic al unui magnetar poate fi letal de la distanță de 1 000 km , deoarece poate rupe țesuturile din cauza diamagnetismului apei . Forțele de maree ale unui magnetar de 1,4 M ⊙ sunt la fel de letali la aceeași distanță, capabili să distrugă un om de dimensiuni medii cu o forță de peste 20 kN (peste 2 040 kgf ).
În 2003, revista științifică Scientific American a descris ce se întâmplă în câmpul magnetic al unui magnetar: fotonii X se împart în două părți sau fuzionează împreună, în timp ce fotonii de lumină polarizată , când intră în câmpul magnetic, schimbă viteza și, uneori, lungimea de undă . Atâta timp cât câmpul reușește să împiedice vibrația electronilor , așa cum ar face în mod normal ca răspuns la stimularea luminii , undele luminoase „alunecă” pe lângă electroni fără a pierde energie . Acest lucru se întâmplă mai ușor în vid , unde este posibil să împărțim lumina în diferite polarizări (ca într-un cristal imaterial de calcit ).
Un astfel de câmp magnetic „întinde” atomii în cilindri lungi. Într-un câmp de aproximativ 10 5 tesla, orbitalii atomici se deformează până la forma unui trabuc . La 10 10 tesla, un atom de hidrogen se prelungește pentru a deveni de 200 de ori mai îngust decât diametrul său normal [3] .
La sfârșitul anului 2017, s-a efectuat un recensământ al izbucnirilor (evenimente în timpul cărora magnetarii cresc în luminozitate de până la mii de ori) odată cu crearea unui catalog [4] care analizează proprietățile de emisie ale tuturor izbucnirilor observate de magnetari, de la primele faze active până la decăderea lor. [5]
Magnetari cunoscuți
Câteva exemple de magnetari cunoscuți:
- 4U 0142 + 61 , situat la o distanță de 13.000 până la aproximativ de pe Pământ în constelația Cassiopeia ; este înconjurat de un disc circumstelar
- SGR 0418 + 5729 este situat în 6 500 al din Pământ și câmpul său magnetic este de un milion de miliarde de G [6]
- SGR 1806-20 , situat în 50 000 al de pe Pământ, pe partea opusă a Căii Lactee, în constelația Săgetătorului .
- 1E 1048.1-5937 , situat în 9 000 al în constelația Carena . Steaua din care provine magnetarul avea o masă de 30-40 de ori mai mare decât a soarelui.
- SGR 1935 + 2154 este un magnetar de la care au fost detectate puternice emisii de raze X și raze gamma, flancate pentru prima dată de o emisie considerată radio explozie rapidă .
- Swift J1818.0-1607 , cu o vârstă estimată la 240 de ani, este considerat, la momentul descoperirii sale în 2020, cel mai tânăr pulsar radio din doar cinci, cunoscut că sunt simultan pulsari radio și magnetari. [7] În acest caz, emisiile radio sunt constante și durabile spre deosebire de exploziile radio rapide .
La sfârșitul lunii iunie 2012, numărul a crescut la 20 recunoscut și alți 3 candidați [8] .
Notă
- ^ Robert C. Duncan și Christopher Thompson, Formation of Very Strong Magnetized Neutron Stars: Implications for Gamma-Ray Bursts , in Astronomical Journal , vol. 392, nr. 1, 10 iunie 1992, pp. L9 - L13.
- ^ Magnetars, Soft Gamma Repeaters și Very Strong Magnetic Fields pe solomon.as.utexas.edu, Robert C. Duncan, Universitatea din Texas la Austin, martie 2003. Accesat la 23 mai 2007 (depus de „Original url 11 iunie 2007) .
- ^ Kouveliotou, C., Duncan, RC și Thompson, C., Magnetars ( PDF ), în Scientific American , februarie 2003 (arhivat din original la 11 iunie 2007) .
- ^ Catalog online Magnetar Outburst (MOOC) , la magnetars.ice.csic.es . Adus la 16 decembrie 2017 .
- ^ Marco Galliani, The thousand whims of magnetar in a catalog , on media.inaf.it (editat de), media.inaf.it , 15 decembrie 107.
- ^ Cel mai puternic magnet din univers descoperit
- ^ Un copil cosmic este descoperit și este strălucitor , pe NASA / JPL . Adus la 6 noiembrie 2020 .
- ^ Catalogul on-line McGill SGR / AXP , la physics.mcgill.ca .
Bibliografie
- Originea magnetarilor , CNN, 2 februarie 2005.
- The Brightest Blast , Sky and Telescope, 18 februarie 2005. Adus la 17 iunie 2007 (arhivat din original la 16 mai 2008) .
- Superstella supără teoria găurilor negre , Repubblica.it, 18 august 2010.
- Câte mese sunt necesare pentru un orificiu negru , Eso.org, 18 august 2010.
- Giovanni Caprara, Descoperirea celui mai puternic magnet din univers , în Corriere della Sera , 14 august 2013. Adus pe 14 august 2013 .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe Magnetar
linkuri externe
- Lista completă a magnetarilor , la physics.mcgill.ca .
- Recording Arhivat la 31 august 2007 la Internet Archive . (și animație) pentru XTE J1810-197.
- Crearea magnetarilor rezolvată S-a format atunci când cele mai mari stele explodează
- NASA: descoperirea „Magnetar” rezolvă misterul de 19 ani Citat: „... a sugerat o intensitate a câmpului magnetic de aproximativ 800 trilioane [g] auss ...”).
- Robert C. Duncan, Universitatea din Texas la Austin: „Magnetars”, Soft Gamma Repeaters & Very Strong Magnetic Fields , pe solomon.as.utexas.edu . Adus la 17 iunie 2007 (arhivat din original la 11 iunie 2007) .
- NASA Astrophysics Data System (ADS): Duncan & Thompson, Ap.J. 392, L9) 1992
- Sistemul de date astrofizice NASA (ADS): Katz, JI, Ap.J. 260, 371 (1982)
- NASA ADS, 1999: Descoperirea unui Magnetar asociat cu Soft Gamma Repeater SGR 1900 + 14 , pe adsabs.harvard.edu .
- Chryssa Kouveliotou, Robert Duncan și Christopher Thompson, "Magnetars", Scientific American, februarie 2003, pp. 34-41 (PDF)
- Robert C. Duncan și Christopher Thompson, Formarea stelelor de neutroni foarte puternic magnetizați: implicații pentru explozii de raze gamma , în Astronomical Journal , vol. 392, nr. 1, 10 iunie 1992, pp. L9 - L13.
- Strange Pulsing Star Puzzles Astronomers - Un magnetar găsit emite unde radio, spre deosebire de teoriile anterioare.
- 04/04/07: Sateliții cu raze X îl prind pe Magnetar în „Hiccup” Gigantic Stellar , pe exploration-space.com . Adus la 17 iunie 2007 (arhivat din original la 6 iulie 2009) .
| Controlul autorității | GND ( DE ) 1168430526 |
|---|
