WikiSort.ru - Космос

Магнета́р или магнита́р^[1] — нейтронная звезда, обладающая исключительно сильным магнитным полем (до 10¹¹ Тл). Теоретически существование магнетаров было предсказано в 1992 году, а первое свидетельство их реального существования получено в 1998 году при наблюдении мощной вспышки гамма- и рентгеновского излучения от источника SGR 1900+14 в созвездии Орла. Однако вспышку, которую наблюдали ещё 5 марта 1979 года тоже связывают с магнетаром. Время жизни магнетаров составляет около 1 млн лет^[2]. У магнетаров сильнейшее магнитное поле во Вселенной^[3].

Описание

Магнетары являются малоизученным типом нейтронных звёзд по причине того, что немногие находятся достаточно близко к Земле. Магнетары в диаметре насчитывают около 20—30 км, однако массы большинства превышают массу Солнца. Магнетар настолько сжат, что горошина его материи весила бы более 100 миллионов тонн^[4]. Большинство из известных магнетаров вращаются очень быстро, как минимум несколько оборотов вокруг оси в секунду^[5]. Наблюдаются в гамма-излучении, близком к рентгеновскому, а радиоизлучение они не испускают^[6]. Жизненный цикл магнетара достаточно короток. Их сильные магнитные поля исчезают по прошествии примерно 10 тыс. лет, после чего их активность и излучение рентгеновских лучей прекращается. Согласно одному из предположений, в нашей галактике за всё время её существования могло сформироваться до 30 миллионов магнетаров^[7]. Магнетары образуются из массивных звёзд с начальной массой около 40 М_☉^[8].

Толчки, образованные на поверхности магнетара, вызывают огромные колебания в звезде; колебания магнитного поля, которые сопровождают их, часто приводят к огромным выбросам гамма-излучения^{[источник не указан 86 дней]}.

Первая известная мощная вспышка с последующими пульсациями гамма-излучения была зафиксирована 5 марта 1979 года во время эксперимента «Конус», проводившегося на АМС «Венера-11» и «Венера-12» и считается первым наблюдением гамма-пульсара, связываемого ныне с магнетаром^[9]:35. Впоследствии такие выбросы фиксировались различными спутниками в 1998 и 2004 годах.

Модель магнетара

Из пяти известных четыре SGR расположены в пределах нашей галактики, ещё один — за её пределами.

Количество энергии, которое выбрасывается при обычной вспышке, длящейся несколько десятых секунды, сравнимо с количеством, которое Солнце излучает за целый год. Эти невероятные выбросы энергии могут быть вызваны «звездотрясениями» — процессами разрыва твердой поверхности (коры) нейтронной звезды и выброса из её недр мощных потоков протонов, которые захватываются магнитным полем и излучают в гамма- и рентгеновских областях электромагнитного спектра.

Для объяснения этих вспышек была предложена концепция магнетара — нейтронной звезды с чрезвычайно мощным магнитным полем. Если нейтронная звезда рождается, быстро вращаясь, то совместное влияние вращения и конвекции, которая играет важную роль в первые несколько секунд существования нейтронной звезды, может создать мощное магнитное поле в результате сложного процесса, известного как «активное динамо» (аналогично тому, как магнитное поле создается внутри Земли и Солнца). Теоретики были удивлены, что такое динамо, работая в горячей (~ 10¹⁰ K) сердцевине нейтронной звезды, может создавать магнитное поле с магнитной индукцией ~ 10¹⁵ Гс. После охлаждения (через несколько десятков секунд), конвекция и динамо прекращают своё действие.

Другим типом объектов, которые излучают мощное рентгеновское излучение во время периодических взрывов, являются так называемые аномальные рентгеновские пульсары — AXP (Anomalous X-ray Pulsars). SGR и AXP характеризуются более длинными периодами обращения (2-12 с), чем большинство обычных радиопульсаров. В настоящее время считается, что SGR и AXP представляют единый класс объектов (на 2015 год известно около 20 представителей этого класса)^[10][11].

Известные магнетары

По состоянию на март 2016 года было известно одиннадцать магнетаров, и ещё четыре кандидата ожидали подтверждения. Примеры известных магнетаров:

• SGR 1806-20, расположенный на расстоянии около 50 тыс. световых лет от Земли на противоположной стороне нашей галактики Млечный Путь в созвездии Стрельца.
• SGR 1900+14, отдалённый на 20 тыс. световых лет, находящийся в созвездии Орла. После длительного периода низких эмиссионных выбросов (существенные взрывы только в 1979 и 1993) активизировался в мае-августе 1998, и взрыв, обнаруженный 27 августа 1998 г., имел достаточную силу, чтобы заставить выключить космический аппарат NEAR Shoemaker в целях предотвращения ущерба. 29 мая 2008 года телескоп НАСА «Спитцер» обнаружил кольца материи вокруг этого магнетара. Считается, что это кольцо образовалось при взрыве, наблюдавшемся в 1998 году^[12].
• 1E 1048.1-5937 — аномальный рентгеновский пульсар, расположенный в 9 тыс. световых лет в созвездии Киль. Звезда, из которой сформировался магнетар, имела массу в 30—40 раз больше, чем у Солнца.

По состоянию на сентябрь 2008, ESO сообщает об идентификации объекта, который изначально считали магнетаром, SWIFT J195509+261406; первоначально он был выявлен по гамма-всплескам (GRB 070610).

В декабре 2017 г. международной группой учёных-астрономов подтверждено что в центре сверхновой DES16C2nm также находится магнетар^[13][14].

Полный список приведён в каталоге магнетаров^[15].

См. также

• Нейтронная звезда
• Пульсар

Примечания

Литература

• Попов С.Б., Прохоров М.Е. Астрофизика одиночных нейтронных звёзд: радиотихие нейтронные звёзды и магнитары (рус.) // Труды ГАИШ. — М.: ГАИШ МГУ, 2003. — Т. 72.
• Попов С. Б. Суперобъекты. Звезды размером с город. — М.: Альпина Нон-фикшн, 2016. — 238 с.
• Mereghetti S. The strongest cosmic magnets: soft gamma-ray repeaters and anomalous X-ray pulsars (англ.) // Astronomy and Astrophysics Review. — 2008. — Vol. 15, no. 4. — P. 225—287. — ISSN 0935-4956. — DOI:10.1007/s00159-008-0011-z.
• Peter Douglas Ward, Donald Brownlee Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe. Springer, 2000. ISBN 0-387-98701-0.
• Chryssa Kouveliotou The Neutron Star-Black Hole Connection. Springer, 2001. ISBN 1-4020-0205-X.

Ссылки

	Магнетар на Викискладе

• Магнитар и Горгона, звезда и котлета Олег Фея «Троицкий вариант» № 25(194), 22 декабря 2015 года
• Origin of magnetars, CNN (2 февраля 2005).
• The Brightest Blast, Sky and Telescope (18 февраля 2005).
• Recording (and animation) of XTE J1810-197.
• Creation of magnetars solved Formed when the biggest stars explode
• NASA: «Magnetar» discovery solves 19-year-old mystery Citat: «…suggested a magnetic field strength of about 800 trillion [g]auss…»).
• Robert C. Duncan, University of Texas at Austin: 'Magnetars', Soft Gamma Repeaters & Very Strong Magnetic Fields
• NASA Astrophysics Data System (ADS): Duncan & Thompson, Ap.J. 392, L9) 1992
• NASA Astrophysics Data System (ADS): Katz, J. I., Ap.J. 260, 371 (1982)
• NASA ADS, 1999: Discovery of a Magnetar Associated with the Soft Gamma Repeater SGR 1900+14
• Chryssa Kouveliotou, Robert Duncan, and Christopher Thompson, "Magnetars, " Scientific American, Feb. 2003, pp. 34-41 (PDF)
• Robert C. Duncan and Christopher Thompson (June 10, 1992). “Formation of Very Strongly Magnetized Neutron Stars: Implications for Gamma-Ray Bursts”. Astronomical Journal. 392 (1): pp. L9–L13. Проверьте дату в |date= (справка на английском)
• Strange Pulsing Star Puzzles Astronomers — A magnetar found to emit radio waves, contrary to previous theories.
• 04/04/07: X-ray Satellites Catch Magnetar in Gigantic Stellar 'Hiccup'