Магнетици: Нейтронни звезди с ритник

Нейтронни звезди са странни, загадъчни обекти там, в галактиката. Те са изучавани от десетилетия, когато астрономите получават по-добри инструменти, способни да ги наблюдават. Помислете за трепереща, плътна топка неутрони, прибрана плътно в пространство с големина на град.

По-специално един клас неутронни звезди е много интригуващ; те се наричат ​​"магнетици". Името идва от това, което са: обекти с изключително мощни магнитни полета. Докато самите нормални неутронни звезди имат невероятно силни магнитни полета (от порядъка на 10¹² Гаус, за тези от вас, които обичат да следят тези неща), магнетарите са многократно по-мощни. Най-мощните могат да бъдат нагоре на ТРИЛИОН Гаус! За сравнение, силата на магнитното поле на Слънцето е около 1 Гаус; средната сила на полето на Земята е половин Гаус. (А Гаус е мерната единица, която учените използват, за да опишат силата на магнитното поле.)

И така, как се образуват магнитите? Започва с неутронна звезда. Те се създават, когато на масивна звезда изтича водородно гориво, за да изгори в сърцевината си. В крайна сметка звездата губи външната си обвивка и се разпада. Резултатът е

По време на свръхновата сърцевина на свръхмасивна звезда се натъпква в топка само на около 40 километра (около 25 мили). По време на последната катастрофална експлозия ядрото се разпада още повече, което прави невероятно плътна топка с диаметър около 20 км или 12 мили.

Това невероятно налягане кара водородните ядра да абсорбират електрони и да освобождават неутрино. Това, което остава след като ядрото се срути, е маса от неутрони (които са компоненти на атомно ядро) с невероятно висока гравитация и много силно магнитно поле.

За да получите магнит, се нуждаете от малко по-различни условия по време на свиването на звездното ядро, които създават крайното ядро, което се върти много бавно, но също така има много по-силно магнитно поле.

Наблюдавани са няколко десетки известни магнетари, а други възможни все още се проучват. Сред най-близките е един, открит в звезден куп на около 16 000 светлинни години от нас. Клъстерът се нарича Westerlund 1 и съдържа някои от най-масивните звезди от основната последователност в Вселената. Някои от тези гиганти са толкова големи, че атмосферата им би достигнала до орбитата на Сатурн, а много от тях са толкова сияещи, колкото милион слънца.

Звездите в този клъстер са доста необикновени. Тъй като всички те са 30 до 40 пъти по-големи от масата на Слънцето, това също прави клъстера доста млад. (По-масивните звезди остаряват по-бързо.) Но това също означава, че звездите, които вече са напуснали основна последователност съдържа най-малко 35 слънчеви маси. Това само по себе си не е стряскащо откритие, но последващото откриване на магнетик в средата на Вестерлунд 1 изпраща тремори през света на астрономията.

Обикновено неутронните звезди (и следователно магнетиците) се образуват, когато звезда от 10 - 25 слънчева маса напусне основната последователност и умира в масивна свръхнова. Въпреки това, с всички звезди във Вестерлунд 1 се формираха почти по едно и също време (и като се има предвид масата е ключов фактор за скоростта на стареене) оригиналната звезда трябва да е била по-голяма от 40 слънчеви маси.

Не е ясно защо тази звезда не се е срутила в черна дупка. Една от възможностите е, че може би магнетиците се образуват по съвсем различен начин от нормалните неутронни звезди. Може би е имало другарска звезда, взаимодействаща с развиващата се звезда, което е накарало тя да изразходва голяма част от енергията си преждевременно. Голяма част от масата на обекта може би е избягала, оставяйки твърде малко отзад, за да се развие напълно в черна дупка. Придружител обаче не е открит. Разбира се, придружителната звезда можеше да бъде унищожена по време на енергийните взаимодействия с магнитарния прародител. Ясно е, че астрономите трябва да изучават тези обекти, за да разберат повече за тях и как се формират.

Въпреки това се ражда магнитар, неговото невероятно мощно магнитно поле е най-определящата му характеристика. Дори и на разстояния от 600 мили от магнит, силата на полето би била толкова голяма, че буквално да разкъса човешката тъкан. Ако магнетарът плаваше по средата между Земята и Луната, магнитното му поле би било достатъчно силно, за да се повдигне метални предмети като химикалки или кламери от джобовете ви и напълно демагнетизирайте всичките кредитни карти на Земята. Това не е всичко. Радиационната среда около тях би била невероятно опасна. Тези магнитни полета са толкова мощни, че ускорението на частиците лесно се получава рентгенови емисии и гама-лъчи фотони, най-енергийната светлина в вселена.

Редактиран и актуализиран от Каролин Колинс Петерсен.