Magnetar

A Magnetar vagy magnetar [1]  egy kivételesen erős (10 11 T ) mágneses térrel rendelkező neutroncsillag . Elméletileg a magnetárok létezését 1992 -ben jósolták meg , és valódi létezésük első bizonyítékát 1998 -ban szerezték meg, amikor az SGR 1900+14 forrásból származó erőteljes gamma- és röntgensugárzást figyeltek meg az Aquila csillagképben . Az 1979. március 5-én észlelt villanás azonban egy magnetárhoz is kapcsolódik. A magnetárok élettartama körülbelül 1 millió év [2] . A mágnesek rendelkeznek a világegyetem legerősebb mágneses mezőjével [3] .

Leírás

A mágnesek a neutroncsillagok rosszul ismert típusa, mivel kevesen vannak elég közel a Földhöz . A mágnesek körülbelül 20-30 km átmérőjűek, de többségük tömege meghaladja a Nap tömegét. A magnetár annyira össze van nyomva, hogy egy borsó tömege több mint 100 millió tonna [4] . A legtöbb ismert magnetár nagyon gyorsan forog, másodpercenként legalább néhány fordulatot a tengely körül [5] . Gamma-sugárzásban figyelhetők meg , közel a röntgensugárzáshoz , és nem bocsátanak ki rádiósugárzást [6] . A magnetár életciklusa meglehetősen rövid. Erős mágneses terük körülbelül 10 ezer év után eltűnik, ezután megszűnik tevékenységük és a röntgensugárzás kibocsátása. Az egyik feltételezés szerint Galaxisunkban létezésének teljes ideje alatt akár 30 millió magnetár is kialakulhat [7] . A mágnesek tömeges, körülbelül 40 M ☉ kezdeti tömegű csillagokból jönnek létre [8] .

Az első ismert erős fellángolást, amelyet gamma-pulzáció követ, 1979. március 5-én rögzítették a „Konus” kísérlet során, amelyet a „ Venera-11 ” és „ Venera-12 ” AMS -eken hajtottak végre, és ez az első megfigyelés egy gamma-pulzár, most egy magnetárral társul [9] :35 . Ezt követően 1998 -ban és 2004 -ben különböző műholdak rögzítették az ilyen kibocsátásokat .

Mágneses modell

Egy tipikus, néhány tizedmásodpercig tartó villanás során felszabaduló energia mennyisége összemérhető azzal a mennyiséggel, amelyet a Nap egy egész évben bocsát ki. Ezeket a hihetetlen energiafelszabadulásokat "csillagrengések" okozhatják - egy neutroncsillag szilárd felületének (kéregének) felszakadásának folyamata, és a belsejéből erős protonáramok szabadulnak fel, amelyeket a mágneses tér elfog és a gammában bocsát ki. és az elektromágneses spektrum röntgentartományai.

E kitörések magyarázatára javasolták a magnetár, egy rendkívül erős mágneses térrel rendelkező neutroncsillag koncepcióját. Ha egy neutroncsillag gyorsan forog, akkor a forgás és a konvekció együttes hatása, amely fontos szerepet játszik a neutroncsillag létezésének első néhány másodpercében, erőteljes mágneses teret hozhat létre egy összetett folyamaton keresztül, amelyet "aktív" néven ismerünk. dinamó" (hasonlóan a Föld és a Nap belsejében létrejövő mágneses mezőhöz). A teoretikusokat meglepte, hogy egy ilyen dinamó, amely egy neutroncsillag forró (~ 10 10 K) magjában működik, ~ 10 15 Gs mágneses indukcióval képes mágneses teret létrehozni. Lehűlés után (néhány tíz másodperc múlva) a konvekció és a dinamó leállítja működését.

Az időszakos robbanások során erős röntgensugarakat kibocsátó objektumok egy másik típusa az úgynevezett rendellenes röntgenpulzárok - AXP (Anomális röntgenpulzárok). Az SGR és az AXP keringési periódusa hosszabb (2-12 s), mint a legtöbb hagyományos rádiópulzár. Jelenleg úgy gondolják, hogy az SGR és az AXP az objektumok egyetlen osztályát képviseli (2015-ben ennek az osztálynak körülbelül 20 képviselője ismert) [10] [11] .

Nevezetes magnetárok

2021 augusztusáig harminc magnetár ismert, amelyek közül huszonnégyet általánosan elfogadnak a csillagászok, és további hat jelölt vár megerősítésre [12] .

Példák ismert magnetárokra:

• Az SGR 1806-20 a Földtől körülbelül 50 000 fényévre, Tejút -galaxisunk másik oldalán, a Nyilas csillagképben található . 2004. december 27- én az SGR 1806-20 felszínén történt robbanásból származó sugárzás elérte a Földet. A gamma tartományban a robbanás fényesebb volt, mint a telihold. A magnetár egy tizedmásodperc alatt több energiát bocsátott ki (1,3⋅10 39 J ), mint amennyit a Nap 100 000 év alatt (4⋅10 26 W × 3,2⋅10 12 mp = 1,3⋅10 39 J). Egy ilyen robbanásról azt tartják, hogy ez a legnagyobb robbanás a galaxisban a Johannes Kepler által 1604 -ben megfigyelt SN 1604 szupernóva robbanása óta .
• SGR 1900 + 14 , 20 ezer fényév távolságra, a Sas csillagképben található . Hosszú ideig tartó alacsony emissziós időszak után (jelentős robbanások csak 1979-ben és 1993-ban) 1998 május-augusztusában felerősödött, és az 1998. augusztus 27-én észlelt robbanás elég erős volt ahhoz, hogy a NEAR Shoemaker űrszondát kikapcsolásra kényszerítse . károk elkerülése érdekében. 2008. május 29-én a NASA Spitzer teleszkópja anyaggyűrűket észlelt e magnetár körül. Úgy gondolják, hogy ez a gyűrű az 1998-ban megfigyelt robbanás során keletkezett [13] .
• Az 1E 1048.1-5937 egy rendellenes röntgenpulzár  , amely 9 ezer fényévnyire található a Carina csillagképben . A csillag, amelyből a magnetár keletkezett, tömege 30-40-szer nagyobb volt, mint a Napé.

2008 szeptemberétől az ESO egy eredetileg magnetárnak gondolt tárgy azonosítását jelentette, a SWIFT J195509+261406 ; eredetileg gamma-kitörésekből észlelték (GRB 070610).

2017 decemberében csillagászok egy nemzetközi csoportja megerősítette, hogy a DES16C2nm szupernóva középpontjában is található egy magnetár [14] [15] .

A teljes listát a magnetárok katalógusa tartalmazza [16] .

2020 márciusában felfedezték a SWIFT J1818.0-1607 rendellenes mágnest .

A legerősebb mágneses mező (1,6 milliárd Tesla) a Swift J0243.6+6124 néven ismert kettős csillagrendszer galaxisunkban . [17]

Jegyzetek

1. ↑ A modern orosz nyelvű irodalomban az "e"-n és az "és"-en keresztüli írás formái versenyeznek. A népszerű irodalomban és hírfolyamokban az angol pauszpapír uralkodik.  magnetar  – „ magnetar ” , míg a szakemberek mostanában hajlamosak „mag és kátrány” szót írni ( lásd például Potekhin A. Yu . Physics of neutron stars // Uspekhi fizicheskikh nauk, 180. kötet, 1279-1304. 2010)). Az ilyen írásmód melletti érvek szerepelnek például S. B. Popov és M. E. Prohorov recenziójában (lásd a hivatkozásokat).
2. ↑ GYIK: Magnitars . 10 tény a neutroncsillagok legszokatlanabb típusairól Szergej Popovtól . Postnauka.ru (2015. október 19.) . Letöltve: 2019. szeptember 27. Az eredetiből archiválva : 2019. szeptember 27. (Orosz)
3. ↑ Csillaghibrid: Pulsar plusz magnetar . Népszerű mechanika . Popular Mechanics (2008. március 31.). Letöltve: 2019. szeptember 27. Az eredetiből archiválva : 2019. szeptember 27. (Orosz)
4. ↑ A valóságban egy anyag nem lehet ilyen sűrűségű nem kellően nagy testtömeg mellett. Ha egy neutroncsillagtól elkülönítünk egy borsónyi részt, és elválasztjuk a többi anyagtól, akkor a megmaradt tömeg nem tudja megtartani korábbi sűrűségét, és a „borsó” robbanásszerűen kitágul.
5. ↑ Mark A. Garlick. Magnetar (1999)  (angol) . www.space-art.co.uk . Letöltve: 2007. december 17. Az eredetiből archiválva : 2007. december 14..
6. ↑ Ginzburg V. L. "Fizikai minimum" a XXI. század elején . elementy.ru . "A nagy tudomány elemei" (2005. március 21.). Letöltve: 2019. szeptember 27. Az eredetiből archiválva : 2019. szeptember 27. (Orosz)
7. ↑ Robert C. Duncan. Mágnesek , lágy gamma átjátszók és nagyon erős mágneses mezők  . Robert Duncan honlapja . Robert C. Duncan, Texasi Egyetem, Austin (1998). Letöltve: 2009. augusztus 4. Az eredetiből archiválva : 2012. február 27..
8. ↑ Európai Déli Obszervatórium. Mekkora tömeg alkot egy fekete lyukat?  (angol) . www.spaceref.com (2010. augusztus 19.). Hozzáférés időpontja: 2019. szeptember 27.
9. ↑ Alekszej Poniatov. Impulzív  // Tudomány és élet . - 2018. - 10. sz . - S. 26-37 . (Orosz)
10. ↑ Potekhin A.Y., De Luca A., Pons J.A. Neutron Stars – Thermal Emitters  (Eng.)  // Space Sci. Fordulat. : magazin. - N. Y .: Springer, 2015. - október ( 191. évf. , 1. szám ). - P. 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. Fordulat. : magazin. - N. Y .: Springer, 2015. - október ( 191. évf. , 1. szám ). - P. 315-338 . - doi : 10.1007/s11214-015-0146-y . - arXiv : 1503.06313 .
12. ↑ McGill SGR/AXP online katalógus . Letöltve: 2021. január 26. Az eredetiből archiválva : 2020. július 23. (határozatlan)
13. ↑ Furcsa gyűrűt találtak a holt csillag körül  (eng.)  (a link nem érhető el) . NASA Science (2008. május 29.). Letöltve: 2008. május 29. Az eredetiből archiválva : 2016. május 16.
14. ↑ Ruslan Zorab. Magnetárt találtak a legtávolabbi hipernóva közepén . naked-science.ru _ Meztelen tudomány (2018. február 21.). Letöltve: 2018. március 13. Az eredetiből archiválva : 2018. március 13. (Orosz)
15. ↑ M. Smith, M. Sullivan, R. C. Nichol, L. Galbany, C. B. D'Andrea. Az első spektroszkópiailag megerősített szupernóva ultraibolya spektrumának tanulmányozása a kettes vöröseltolódásnál  //  The Astrophysical Journal . — IOP Publishing , 2018-02-08. — Vol. 854 , iss. 1 . — 37. o . — ISSN 1538-4357 . doi : 10.3847 /1538-4357/aaa126 . Az eredetiből archiválva : 2019. december 17.
16. ↑ McGill Online Magnetar  Katalógus . http://www.physics.mcgill.ca . McGill Pulsar Group (Utolsó módosítás: 2016-03-24). Letöltve: 2007. december 17. Az eredetiből archiválva : 2020. július 23.
17. ↑ A csillagászok megtalálták a legerősebb mágneses teret. A tulajdonosa pedig egy neutroncsillag // Ferra.ru , 2022. július 15

Irodalom

• Popov S. B. , Prokhorov M. E. Egyetlen neutroncsillagok asztrofizikája: rádiócsendes neutroncsillagok és magnetárok  // Trudy SAISH. - M. : GAISH MGU, 2003. - T. 72 . — ISSN 0371-6791 . Archiválva az eredetiből 2016. október 5-én. (Orosz)
• Popov S. B. Szuperobjektumok. A csillagok akkorák, mint egy város. — M. : Alpina non-fiction, 2019. — 240 p. - 3000 példányban.  - ISBN 978-5-91671-490-6 . (Orosz)
• Mereghetti S. A legerősebb kozmikus mágnesek: lágy gammasugár-ismétlők és rendellenes röntgenpulzárok  //  The Astronomy and Astrophysics Review. - 2008. - Vol. 15 , sz. 4 . - 225-287 . o . — ISSN 0935-4956 . - doi : 10.1007/s00159-008-0011-z .  (nem elérhető link)
• Peter Douglas Ward, Donald Brownlee Ritka Föld: Miért ritka az összetett élet az univerzumban . Springer, 2000. ISBN 0-387-98701-0 .
• Chryssa Kouveliotou A neutroncsillag-fekete lyuk kapcsolat . Springer, 2001. ISBN 1-4020-0205-X .
• NASA Astrophysics Data System (ADS): Katz, JI, Ap.J. 260, 371 (1982)
• NASA ADS, 1999: Az SGR 1900+14 lágy gamma átjátszóhoz kapcsolódó mágnes felfedezése
• Chryssa Kouveliotou, Robert Duncan és Christopher Thompson, "Magnetars", Scientific American, febr. 2003, pp. 34-41 (PDF)
• Robert C. Duncan és Christopher Thompson. Nagyon erősen mágnesezett neutroncsillagok kialakulása: A gammasugár-kitörések következményei  // Astronomical Journal  :  Journal. - 1992. - június 10. ( 392. évf . , 1. sz.). -P.L9- L13 .
• Furcsa pulzáló csillag rejtvények csillagászoknak – A korábbi elméletekkel ellentétben rádióhullámokat bocsát ki mágnesről.
• 07.04.04: Röntgen-műholdak elkapják a mágnest a gigantikus csillag csuklásban

Linkek

• A magnetárok eredete , CNN (2005. február 2.).
• The Brightest Blast , Sky and Telescope (2005. február 18.). Archiválva az eredetiből 2008. május 16-án. Letöltve: 2009. április 17.
• Megoldották a magnetárok létrehozását A legnagyobb csillagok felrobbanásakor  keletkeztek
• NASA: A mágneses felfedezés 19 éves rejtélyt old meg  (eng.) /webarchive/
• Robert C. Duncan, Texasi Egyetem, Austin : „Mágnesek”, lágy gamma-ismétlők és nagyon erős mágneses terek  / webarchívum/

Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán nagy kínai nagy kínai Nagy norvég Britannica (online)
Bibliográfiai katalógusokban	GND : 1168430526