Kas ir Magnetārs?

Magnetāri rodas, kad supergigantai zvaigznei beidzas kodoldegviela un tā katastrofāli sabrūk kā supernova. Lai izveidotu magnetāru, zvaigznei pirms sabrukšanas ir jābūt ātram rotācijas ātrumam un magnētiskajam laukam. Tas notiek tikai aptuveni 1 no 10 gadījumiem. Atkarībā no zvaigznes masas kā supernovas palieka paliek neitronu zvaigzne vai melnais caurums.

Ja supermilzu zvaigzne sabrūkot griežas ļoti ātri, un tā nav tik masīva, tā sabrūk melnajā caurumā, iegūtās neitronu zvaigznes iekšpusē tiek izveidots intensīvs dabisks dinamo. Ja neitronu zvaigzne griežas pietiekami ātri, lai neatpaliktu no konvekcijas perioda (apmēram reizi desmit milisekundēs), konvekcijas strāvas spēj darboties globāli, pārnesot uz magnētisko lauku ievērojamu daudzumu kinētiskās enerģijas. Tas ir tāds pats darbības princips kā elektriskajiem ģeneratoriem, kas magnētiskā lauka klātbūtnē rotē satītu vadu, lai radītu elektroenerģiju. Tiek uzskatīts, ka lielākā daļa lauka veidošanas tiek veikta pirmajās 10 sekundēs, kad tiek izveidota neitronu zvaigzne.

Ar šī mehānisma palīdzību tipiskas neitronu zvaigznes jau tā satriecošais magnētiskā lauka stiprums, 108 teslas, tiek palielināts līdz pat 1011 teslām. Salīdzinājumam, Zemes magnētiskā lauka stiprums ir 30-60 mikroteslas. Neodīma magnēta magnētiskā stipruma lauks ir aptuveni 1 tesla, ar magnētiskās enerģijas blīvumu 4.0 x 105 J/m3. Tikmēr magnetāra magnētiskās enerģijas blīvums var būt pat 100 gigateslas, enerģijas blīvums 4.0 x 1016 J/m3, ar E/c2 masas blīvumu >105 reizes lielāks nekā svinam.

Magnetāra kosmosa locīšanas magnētiskais lauks astronomiskā izteiksmē nav ilgs — tikai aptuveni 10,000 gadu, pēc tam tas samazinās līdz vidējai neitronu zvaigznei. Šajā brīdī viņu zvaigžņutrīces un gamma staru emisijas uzvedība atdziest. Ņemot vērā to īso kalpošanas laiku, mēs savā galaktikā redzam tikai aptuveni deviņus magnetārus.

Magnētiskais lauks, ko rada magnetārs, ir patiesi prātam neaptverams. Mazāk nekā 1010 km attālumā magnetārs varētu saplēst miesu, jo tā ūdens molekulās notiek īslaicīgas magnētiskās svārstības. Blakus magnētam rentgenstari un cits elektromagnētiskais starojums sadalās divās daļās vai saplūst. Šo parādību var novērot kalcīta kristālā, un to sauc par divkāršo laušanu. Pati viela ir izstiepta: 200 teslas lauka intensitātē atomu orbitāle deformēsies formā, kas ir līdzīga cigāriem.