Magnetar

Magnetar nebo magnetar [1]  je neutronová hvězda s mimořádně silným magnetickým polem (až 10 11 T ). Teoreticky byla existence magnetarů předpovězena v roce 1992 a první důkaz o jejich skutečné existenci byl získán v roce 1998 při pozorování silného výbuchu gama a rentgenového záření ze zdroje SGR 1900+14 v souhvězdí Aquily . Záblesk, který byl pozorován 5. března 1979, je však také spojen s magnetarem. Životnost magnetarů je asi 1 milion let [2]. Magnetary mají nejsilnější magnetické pole ve vesmíru [3] .

Popis

Magnetary jsou špatně pochopeným typem neutronové hvězdy kvůli skutečnosti, že jen málo z nich je dostatečně blízko k Zemi . Magnetary mají průměr asi 20-30 km, ale hmotnosti většiny převyšují hmotnost Slunce . Magnetar je tak stlačený, že hrášek jeho hmoty by vážil více než 100 milionů tun [4] . Většina známých magnetarů se otáčí velmi rychle, alespoň několik otáček kolem osy za sekundu [5] . Jsou pozorovány v gama záření blízko rentgenového záření a nevyzařují rádiovou emisi [6] . Životní cyklus magnetaru je poměrně krátký. Jejich silná magnetická pole mizí asi po 10 tisících letech, poté ustane jejich aktivita a emise rentgenového záření. Podle jednoho z předpokladů by za celou dobu její existence mohlo v naší Galaxii vzniknout až 30 milionů magnetarů [7] . Magnetary jsou tvořeny hmotnými hvězdami s počáteční hmotností asi 40 M ☉ [8] .

První známá silná erupce následovaná pulsacemi gama záření byla zaznamenána 5. března 1979 během experimentu "Konus", prováděném na AMS " Venera-11 " a " Venera-12 " a je považováno za první pozorování gama-pulsar, nyní spojený s magnetarem [9] :35 . Následně byly takové emise zaznamenány různými satelity v letech 1998 a 2004 .

Model magnetaru

Množství energie, které se uvolní při typickém záblesku, trvajícím několik desetin sekundy, je srovnatelné s množstvím, které Slunce vyzáří za celý rok. Tyto neuvěřitelné energetické výdeje mohou být způsobeny „hvězdnými otřesy“ – procesy praskání pevného povrchu (kůry) neutronové hvězdy a uvolňování silných protonových proudů z jejího nitra, které jsou zachyceny magnetickým polem a emitovány v gama a rentgenové oblasti elektromagnetického spektra.

Pro vysvětlení těchto vzplanutí byl navržen koncept magnetaru, neutronové hvězdy s extrémně silným magnetickým polem. Pokud se neutronová hvězda zrodí při rychlém otáčení, pak kombinovaný efekt rotace a konvekce, který hraje důležitou roli v prvních několika sekundách existence neutronové hvězdy, může vytvořit silné magnetické pole prostřednictvím složitého procesu známého jako „aktivní dynamo“ (podobně jako se vytvořilo magnetické pole uvnitř Země a Slunce). Teoretici byli překvapeni, že takové dynamo, pracující v horkém (~ 10 10 K) jádru neutronové hvězdy, dokáže vytvořit magnetické pole s magnetickou indukcí ~ 10 15 Gs. Po ochlazení (po několika desítkách sekund) zastaví konvekce a dynamo svou činnost.

Dalším typem objektů, které při periodických explozích vyzařují silné rentgenové záření, jsou tzv. anomální rentgenové pulsary – AXP (Anomalous X-ray Pulsars). SGR a AXP mají delší oběžné doby (2-12 s) než většina konvenčních rádiových pulsarů. V současnosti se má za to, že SGR a AXP představují jedinou třídu objektů (k roku 2015 je známo asi 20 zástupců této třídy) [10] [11] .

Pozoruhodné magnetary

K srpnu 2021 je známo třicet magnetarů, z nichž dvacet čtyři je astronomy obecně přijímáno a šest dalších kandidátů čeká na potvrzení [12] .

Příklady známých magnetarů:

Od září 2008 ESO hlásí identifikaci objektu, který byl původně považován za magnetar, SWIFT J195509+261406 ; původně byl detekován ze záblesků gama (GRB 070610).

V prosinci 2017 mezinárodní skupina astronomů potvrdila, že v centru supernovy DES16C2nm je také magnetar [14] [15] .

Kompletní seznam je uveden v katalogu magnetarů [16] .

V březnu 2020 byl objeven anomální magnetar SWIFT J1818.0-1607 .

Nejsilnější magnetické pole (1,6 miliardy Tesla) je binární hvězdný systém známý jako Swift J0243.6+6124 v naší galaxii . [17]

Poznámky

  1. ↑ V moderní ruskojazyčné literatuře si formy psaní přes „e“ a přes „a“ konkurují. Pauzovací papír z angličtiny  převládá v populární literatuře a zpravodajských kanálech . magnetar  - „ magnetar “ , zatímco specialisté se v poslední době přiklánějí k psaní „ magn and tar “ ( viz například Potekhin A. Yu. Fyzika neutronových hvězd // Uspekhi fizicheskikh nauk, sv. 180, s. 1279 —1304 ( 2010)). Argumenty ve prospěch takového pravopisu uvádí např. recenze S. B. Popova a M. E. Prochorova (viz odkazy).
  2. ↑ FAQ: Magnitars . 10 faktů o nejneobvyklejších typech neutronových hvězd od Sergeje Popova . Postnauka.ru (19. října 2015) . Získáno 27. září 2019. Archivováno z originálu dne 27. září 2019.
  3. ↑ Stellar hybrid: Pulsar plus magnetar . Populární mechanika . Populární mechanika (31. března 2008). Získáno 27. září 2019. Archivováno z originálu dne 27. září 2019.
  4. ↑ Ve skutečnosti nemůže mít látka takovou hustotu při nedostatečně velké tělesné hmotnosti. Pokud je část o velikosti hrášku izolována od neutronové hvězdy a oddělena od zbytku její hmoty, pak zbývající hmota nebude schopna udržet svou předchozí hustotu a „hrách“ se explozivně roztáhne.
  5. ↑ Mark A. Garlick. Magnetar (1999)  (anglicky) . www.space-art.co.uk . Získáno 17. prosince 2007. Archivováno z originálu 14. prosince 2007.
  6. ↑ Ginzburg V. L. „Fyzické minimum“ na počátku XXI. století . elementy.ru _ "Elements of Big Science" (21. března 2005). Získáno 27. září 2019. Archivováno z originálu dne 27. září 2019.
  7. ↑ Robert C. Duncan. Magnetary , měkké gama opakovače a velmi silná magnetická pole  . Domovská stránka Roberta Duncana . Robert C. Duncan, Texaská univerzita v Austinu (1998). Získáno 4. srpna 2009. Archivováno z originálu 27. února 2012.
  8. ↑ Evropská jižní observatoř. Kolik hmoty tvoří černou díru?  (anglicky) . www.spaceref.com (19. srpna 2010). Datum přístupu: 27. září 2019.
  9. ↑ Alexej Poniatov. Impulzivní  // Věda a život . - 2018. - č. 10 . - S. 26-37 .
  10. ↑ Potekhin A.Y., De Luca A., Pons J.A. Neutron Stars—Thermal Emitters  (Angl.)  // Space Sci. Rev. : časopis. - N. Y. : Springer, 2015. - říjen ( sv. 191 , vyd. 1 ). - S. 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. Rev. : časopis. - N. Y. : Springer, 2015. - říjen ( sv. 191 , vyd. 1 ). - str. 315-338 . - doi : 10.1007/s11214-015-0146-y . - arXiv : 1503.06313 .
  12. ↑ Online katalog McGill SGR/AXP . Získáno 26. ledna 2021. Archivováno z originálu dne 23. července 2020.
  13. ↑ Strange Ring Found Around Dead Star  (anglicky)  (odkaz není k dispozici) . NASA Science (29. května 2008). Získáno 29. 5. 2008. Archivováno z originálu 16. 5. 2016.
  14. ↑ Ruslan Zorab. Ve středu nejvzdálenější hypernovy byl nalezen magnetar . naked-science.ru _ Nahá věda (21. února 2018). Získáno 13. března 2018. Archivováno z originálu 13. března 2018.
  15. ↑ M. Smith, M. Sullivan, R. C. Nichol, L. Galbany, C. B. D'Andrea. Studium ultrafialového spektra první spektroskopicky potvrzené supernovy s červeným posuvem dva  //  The Astrophysical Journal . — IOP Publishing , 2018-02-08. — Sv. 854 , iss. 1 . — S. 37 . — ISSN 1538-4357 . doi : 10.3847 /1538-4357/aaa126 . Archivováno z originálu 17. prosince 2019.
  16. ↑ Online katalog magnetarů McGill  . http://www.physics.mcgill.ca . McGill Pulsar Group (Poslední úprava: 24. 3. 2016). Získáno 17. prosince 2007. Archivováno z originálu dne 23. července 2020.
  17. ↑ Astronomové našli nejsilnější magnetické pole. A jejím vlastníkem je neutronová hvězda // Ferra.ru , 15. července 2022

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích