Magnet

Magnetar eller magnetar [1]  er en neutronstjerne med et usædvanligt stærkt magnetfelt (op til 10 11 T ). Teoretisk set blev eksistensen af ​​magnetarer forudsagt i 1992 , og det første bevis på deres virkelige eksistens blev opnået i 1998 , da man observerede et kraftigt udbrud af gamma- og røntgenstråling fra kilden SGR 1900+14 i stjernebilledet Aquila . Blitzen, som blev observeret den 5. marts 1979, er dog også forbundet med en magnetar. Levetiden for magnetarer er omkring 1 million år [2]. Magneter har det stærkeste magnetfelt i universet [3] .

Beskrivelse

Magneter er en dårligt forstået type neutronstjerne på grund af det faktum, at få er tæt nok på Jorden . Magneter er omkring 20-30 km i diameter, men masserne af de fleste overstiger Solens masse. Magnetaren er så komprimeret, at en ært af dens stof ville veje mere end 100 millioner tons [4] . De fleste af de kendte magnetarer roterer meget hurtigt, mindst et par omdrejninger rundt om aksen pr. sekund [5] . De observeres i gammastråling tæt på røntgenstråler , og de udsender ikke radiostråling [6] . En magnetars livscyklus er ret kort. Deres stærke magnetfelter forsvinder efter omkring 10 tusind år, hvorefter deres aktivitet og udsendelsen af ​​røntgenstråler ophører. Ifølge en af ​​antagelserne kunne der dannes op til 30 millioner magnetarer i vores galakse under hele dens eksistens [7] . Magneter er dannet af massive stjerner med en begyndelsesmasse på omkring 40 M ☉ [8] .

Den første kendte kraftige opblussen efterfulgt af gammastrålepulseringer blev optaget den 5. marts 1979 under "Konus"-eksperimentet, udført på " Venera-11 " og " Venera-12 " AMS og betragtes som den første observation af en gammastrålepulsar, nu forbundet med en magnetar [9] :35 . Efterfølgende blev sådanne emissioner registreret af forskellige satellitter i 1998 og 2004 .

Magnetmodel

Mængden af ​​energi, der frigives i et typisk glimt, der varer et par tiendedele af et sekund, kan sammenlignes med den mængde, som Solen udsender på et helt år. Disse utrolige energifrigivelser kan være forårsaget af "stjerneskælv" - processerne med brud på den faste overflade (skorpe) af en neutronstjerne og frigivelsen af ​​kraftige protonstrømme fra dens indre, som fanges af magnetfeltet og udsendes i gamma. og røntgenområder i det elektromagnetiske spektrum.

For at forklare disse udbrud blev konceptet med en magnetar, en neutronstjerne med et ekstremt kraftigt magnetfelt, foreslået. Hvis en neutronstjerne fødes, mens den drejer hurtigt, kan den kombinerede effekt af rotation og konvektion, som spiller en vigtig rolle i de første par sekunder af en neutronstjernes eksistens, skabe et kraftigt magnetfelt gennem en kompleks proces kendt som en "aktiv" dynamo" (svarende til hvordan et magnetfelt dannes inde i Jorden og Solen). Teoretikere var overraskede over, at en sådan dynamo, der opererer i den varme (~ 10 10 K) kerne af en neutronstjerne, kan skabe et magnetfelt med en magnetisk induktion på ~ 10 15 Gs. Efter afkøling (efter flere ti sekunder) stopper konvektion og dynamo deres handling.

En anden type objekter, der udsender kraftige røntgenstråler ved periodiske eksplosioner, er de såkaldte anomale røntgenpulsarer - AXP (Anomalous X-ray Pulsars). SGR og AXP har længere omløbsperioder (2-12 s) end de fleste konventionelle radiopulsarer. Det menes i øjeblikket, at SGR og AXP repræsenterer en enkelt klasse af objekter (fra 2015 er omkring 20 repræsentanter for denne klasse kendt) [10] [11] .

Bemærkelsesværdige magnetarer

Fra august 2021 kendes der tredive magnetarer, hvoraf fireogtyve er generelt accepteret af astronomer, og yderligere seks kandidater afventer bekræftelse [12] .

Eksempler på kendte magnetarer:

• SGR 1806-20 , der ligger omkring 50.000 lysår fra Jorden på den modsatte side af vores Mælkevejsgalakse i stjernebilledet Skytten . Den 27. december 2004 nåede stråling fra en eksplosion på overfladen af ​​SGR 1806-20 Jorden. I gammaområdet var eksplosionen lysere end fuldmånen. Magnetaren udsendte mere energi på en tiendedel af et sekund (1,3⋅10 39 J ) end Solen udsender på 100.000 år (4⋅10 26 W ×3,2⋅10 12 sek = 1,3⋅10 39 J). Et sådant udbrud menes at være den største eksplosion i galaksen siden supernovaen SN 1604 , observeret af Johannes Kepler i 1604, eksploderede .
• SGR 1900 + 14 , 20 tusind lysår væk, beliggende i stjernebilledet Ørnen . Efter en lang periode med lave emissioner (betydelige eksplosioner kun i 1979 og 1993), intensiverede den i maj-august 1998, og eksplosionen, der blev opdaget den 27. august 1998, var stærk nok til at tvinge NEAR Shoemaker-rumfartøjet til at slukke i for at forhindre skader. Den 29. maj 2008 opdagede NASAs Spitzer - teleskop ringe af stof omkring denne magnetar. Det menes, at denne ring blev dannet under eksplosionen observeret i 1998 [13] .
• 1E 1048.1-5937  er en unormal røntgenpulsar beliggende 9 tusind lysår i stjernebilledet Carina . Stjernen, som magnetaren blev dannet af, havde en masse 30-40 gange større end Solens .

Fra september 2008 rapporterer ESO identifikationen af ​​et objekt, der oprindeligt menes at være en magnetar, SWIFT J195509+261406 ; det blev oprindeligt detekteret fra gammastråleudbrud (GRB 070610).

I december 2017 bekræftede en international gruppe af astronomer, at der også er en magnetar i centrum af supernovaen DES16C2nm [14] [15] .

En komplet liste findes i kataloget over magnetarer [16] .

I marts 2020 blev den unormale magnetar SWIFT J1818.0-1607 opdaget .

Det stærkeste magnetfelt (1,6 milliarder Tesla) er et binært stjernesystem kendt som Swift J0243.6+6124 i vores galakse . [17]

Noter

1. ↑ I moderne russisksproget litteratur konkurrerer skriveformerne gennem "e" og gennem "og". Kalkerpapir fra engelsk  er fremherskende i populærlitteratur og nyhedsfeeds . magnetar  - " magnetar " , mens specialister for nylig har været tilbøjelige til at skrive " magn og tjære " ( se f.eks. Potekhin A. Yu. Physics of neutron stars // Uspekhi fizicheskikh nauk, bind 180, s. 1279 —1304 ( 2010)). Argumenter til fordel for en sådan stavemåde gives for eksempel i anmeldelsen af ​​S. B. Popov og M. E. Prokhorov (se referencer).
2. ↑ FAQ: Magnitars . 10 fakta om de mest usædvanlige typer neutronstjerner fra Sergey Popov . Postnauka.ru (19. oktober 2015) . Hentet 27. september 2019. Arkiveret fra originalen 27. september 2019. (Russisk)
3. ↑ Stjernehybrid: Pulsar plus magnetar . Populær mekanik . Populær mekanik (31. marts 2008). Hentet 27. september 2019. Arkiveret fra originalen 27. september 2019. (Russisk)
4. ↑ I virkeligheden kan et stof ikke have en sådan tæthed med en utilstrækkelig stor kropsmasse. Hvis en del på størrelse med en ært isoleres fra en neutronstjerne og adskilles fra resten af ​​sit stof, så vil den resterende masse ikke være i stand til at opretholde sin tidligere tæthed, og "ærten" vil udvide sig eksplosivt.
5. ↑ Mark A. Garlick. Magnetar (1999)  (engelsk) . www.space-art.co.uk . Hentet 17. december 2007. Arkiveret fra originalen 14. december 2007.
6. ↑ Ginzburg V. L. "Fysisk minimum" i begyndelsen af ​​det XXI århundrede . elementy.ru . "Elements of Big Science" (21. marts 2005). Hentet 27. september 2019. Arkiveret fra originalen 27. september 2019. (Russisk)
7. ↑ Robert C. Duncan. Magneter , bløde gamma-repeatere og meget stærke magnetfelter  . Hjemmeside for Robert Duncan . Robert C. Duncan, University of Texas i Austin (1998). Hentet 4. august 2009. Arkiveret fra originalen 27. februar 2012.
8. ↑ European Southern Observatory. Hvor meget masse laver et sort hul?  (engelsk) . www.spaceref.com (19. august 2010). Dato for adgang: 27. september 2019.
9. ↑ Alexey Poniatov. Impulsiv  // Videnskab og liv . - 2018. - Nr. 10 . - S. 26-37 . (Russisk)
10. ↑ Potekhin A.Y., De Luca A., Pons J.A. Neutron Stars—Thermal Emitters  (Eng.)  // Space Sci. Rev. : magasin. - N. Y. : Springer, 2015. - October ( vol. 191 , iss. 1 ). - S. 171-206 . - doi : 10.1007/s11214-014-0102-2 . - arXiv : 1409.7666 .
11. ↑ Mereghetti S., Pons JA, Melatos A. Magnetars: Properties, Origin and Evolution  //  Space Sci. Rev. : magasin. - N. Y. : Springer, 2015. - October ( vol. 191 , iss. 1 ). - s. 315-338 . - doi : 10.1007/s11214-015-0146-y . - arXiv : 1503.06313 .
12. ↑ McGill SGR/AXP Online-katalog . Hentet 26. januar 2021. Arkiveret fra originalen 23. juli 2020. (ubestemt)
13. ↑ Strange Ring Found Around Dead Star  (eng.)  (link ikke tilgængelig) . NASA Science (29. maj 2008). Hentet 29. maj 2008. Arkiveret fra originalen 16. maj 2016.
14. ↑ Ruslan Zorab. En magnetar er blevet fundet i midten af ​​den fjerneste hypernova . naked-science.ru _ Nøgen Videnskab (21. februar 2018). Hentet 13. marts 2018. Arkiveret fra originalen 13. marts 2018. (Russisk)
15. ↑ M. Smith, M. Sullivan, R. C. Nichol, L. Galbany, C. B. D'Andrea. Studerer det ultraviolette spektrum af den første spektroskopisk bekræftede supernova ved rødforskydning to  //  The Astrophysical Journal . — IOP Publishing , 2018-02-08. — Bd. 854 , udg. 1 . — S. 37 . — ISSN 1538-4357 . doi : 10.3847 /1538-4357/aaa126 . Arkiveret fra originalen den 17. december 2019.
16. ↑ McGill Online Magnetar  Catalog . http://www.physics.mcgill.ca . McGill Pulsar Group (Sidst ændret: 2016-03-24). Hentet 17. december 2007. Arkiveret fra originalen 23. juli 2020.
17. ↑ Astronomer har fundet det stærkeste magnetfelt. Og dens ejer er en neutronstjerne // Ferra.ru , 15. juli 2022

Litteratur

• Popov S. B. , Prokhorov M. E. Astrofysik af enkelte neutronstjerner: radiostille neutronstjerner og magnetarer  // Trudy SAISH. - M. : GAISH MGU, 2003. - T. 72 . — ISSN 0371-6791 . Arkiveret fra originalen den 5. oktober 2016. (Russisk)
• Popov S. B. Superobjekter. Stjerner er på størrelse med en by. — M. : Alpina faglitteratur, 2019. — 240 s. - 3000 eksemplarer.  - ISBN 978-5-91671-490-6 . (Russisk)
• Mereghetti S. De stærkeste kosmiske magneter: bløde gammastrålerepeatere og unormale røntgenpulsarer  //  The Astronomy and Astrophysics Review. - 2008. - Bd. 15 , nr. 4 . - S. 225-287 . — ISSN 0935-4956 . - doi : 10.1007/s00159-008-0011-z .  (utilgængeligt link)
• Peter Douglas Ward, Donald Brownlee Sjælden jord: Hvorfor komplekst liv er ualmindeligt i universet . Springer, 2000. ISBN 0-387-98701-0 .
• Chryssa Kouveliotou Neutronstjerne-sort hul-forbindelse . Springer, 2001. ISBN 1-4020-0205-X .
• NASA Astrophysics Data System (ADS): Katz, JI, Ap.J. 260, 371 (1982)
• NASA ADS, 1999: Opdagelse af en magnet forbundet med den bløde gamma-repeater SGR 1900+14
• Chryssa Kouveliotou, Robert Duncan og Christopher Thompson, "Magnetars," Scientific American, feb. 2003, s. 34-41 (PDF)
• Robert C. Duncan og Christopher Thompson. Dannelse af meget stærkt magnetiserede neutronstjerner: Implikationer for gammastråleudbrud  // Astronomical Journal  :  tidsskrift. - 1992. - 10. juni ( bd. 392 , nr. 1 ). -P.L9- L13 .
• Strange Pulsing Star Puslespil Astronomer — En magnetar, der udsender radiobølger, i modsætning til tidligere teorier.
• 04/04/07: Røntgensatellitter fanger magneter i gigantisk stjernernes 'Hiccup'

Links

• Origin of magnetars , CNN (2. februar 2005).
• The Brightest Blast , Sky and Telescope (18. februar 2005). Arkiveret fra originalen den 16. maj 2008. Hentet 17. april 2009.
• Oprettelse af magnetarer løst Opstår, når de største stjerner eksploderer 
• NASA: "Magnetar"-opdagelse løser 19 år gammelt mysterium  (eng.) /webarchive/
• Robert C. Duncan, University of Texas i Austin : 'Magnetars', Soft Gamma Repeaters & Very Strong Magnetic Fields  / webarchive/

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk stor kinesisk stor kinesisk Fantastisk norsk Britannica (online)
I bibliografiske kataloger	GND : 1168430526