Нейтронные звезды странные, загадочные объекты в галактике. Они изучались десятилетиями, когда астрономы получали более совершенные приборы, способные их наблюдать. Подумайте о дрожащем, сплошном шаре нейтронов, плотно сжатом в пространстве размером с город.
В частности, один класс нейтронных звезд очень интригует; они называются "магнитарами". Название происходит от того, что они есть: объекты с чрезвычайно мощными магнитными полями. В то время как сами нормальные нейтронные звезды обладают невероятно сильными магнитными полями (порядка 1012 Гаусс, для тех из вас, кто любит следить за этими вещами), магнитары во много раз мощнее. Самые мощные из них могут быть выше триллиона Гаусса! Для сравнения, напряженность магнитного поля Солнца составляет около 1 Гаусса; средняя напряженность поля на Земле - половина Гаусса. (Гаусс - это единица измерения, используемая учеными для описания напряженности магнитного поля.)
Создание Магнетаров
Итак, как образуются магнитары? Это начинается с нейтронной звезды. Они создаются, когда у массивной звезды заканчивается водородное топливо для горения в ее ядре. В конце концов, звезда теряет свою внешнюю оболочку и разрушается. Результат
огромный взрыв, называемый сверхновой.Во время сверхновой ядро сверхмассивной звезды превращается в шарик диаметром всего около 40 километров (около 25 миль). Во время последнего катастрофического взрыва ядро разрушается еще сильнее, образуя невероятно плотный шар диаметром около 20 км или 12 миль.
Это невероятное давление заставляет ядра водорода поглощать электроны и выделять нейтрино. После коллапса ядра остается масса нейтронов (которые являются компонентами атомного ядра) с невероятно высокой гравитацией и очень сильным магнитным полем.
Чтобы получить магнитар, вам понадобятся немного другие условия во время коллапса звездного ядра, которые создают конечное ядро, которое вращается очень медленно, но также имеет гораздо более сильное магнитное поле.
Где мы находим магнетары?
Была обнаружена пара дюжин известных магнитаров, а другие возможные еще изучаются. Один из ближайших находится в звездном скоплении на расстоянии около 16 000 световых лет от нас. Скопление называется Вестерлунд 1 и содержит некоторые из самых массивных звезд главной последовательности в Вселенная. Некоторые из этих гигантов настолько велики, что их атмосфера достигла бы орбиты Сатурна, а многие сияют, как миллион Солнц.
Звезды в этом скоплении довольно необычные. Поскольку все они в 30-40 раз больше массы Солнца, это также делает скопление довольно молодым. (Более массивные звезды стареют быстрее.) Но это также подразумевает, что звезды, которые уже покинули основная последовательность содержал не менее 35 солнечных масс. Само по себе это не поразительное открытие, однако последующее обнаружение магнетара посреди Вестерлунда 1 вызвало подземные толчки в мире астрономии.
Обычно нейтронные звезды (и, следовательно, магнитары) образуются, когда звезда массой 10-25 лет покидает основную последовательность и умирает в виде массивной сверхновой. Тем не менее, все звезды в Вестерлунде 1 сформировались в одно и то же время (и учитывая масса является ключевым фактором в скорости старения) исходная звезда должна быть больше 40 солнечных массы.
Непонятно, почему эта звезда не рухнула в черную дыру. Одна из возможностей заключается в том, что, возможно, магнитары образуются совершенно иначе, чем нормальные нейтронные звезды. Возможно, была звезда-спутник, взаимодействующая с развивающейся звездой, что заставило ее преждевременно тратить большую часть своей энергии. Большая часть массы объекта могла сбежать, оставив слишком мало, чтобы полностью превратиться в черную дыру. Однако спутник не обнаружен. Конечно, звезда-компаньон могла быть уничтожена во время энергетических взаимодействий с прародителем магнетара. Ясно, что астрономы должны изучить эти объекты, чтобы лучше понять их и то, как они формируются.
Сила магнитного поля
Однако магнитар рождается, его невероятно мощное магнитное поле является его наиболее определяющей характеристикой. Даже на расстоянии 600 миль от магнетара напряженность поля была бы настолько велика, что буквально разрывало бы человеческие ткани на части. Если бы магнитар плавал на полпути между Землей и Луной, его магнитное поле было бы достаточно сильным, чтобы поднять металлические предметы, такие как ручки или скрепки из ваших карманов, и размагнитить все кредитные карты на Земля. Это не все. Радиационная среда вокруг них была бы невероятно опасной. Эти магнитные поля настолько сильны, что ускорение частиц легко производит рентгеновские излучения а также гамма-луч фотоны, самый высокий свет энергии в вселенная.
Отредактировано и обновлено Кэролин Коллинз Петерсен.