Magnetar

Magnetar tai magnetar [1]  on neutronitähti , jolla on poikkeuksellisen voimakas magneettikenttä (jopa 10 11 T ). Teoreettisesti magnetaarien olemassaolo ennustettiin vuonna 1992 , ja ensimmäiset todisteet niiden todellisesta olemassaolosta saatiin vuonna 1998 , kun havainnoitiin voimakasta gamma- ja röntgensäteilyn purkausta lähteestä SGR 1900+14 Akvilan tähdistössä . Kuitenkin salama, joka havaittiin 5. maaliskuuta 1979, liittyy myös magnetaariin. Magnetaarien elinikä on noin miljoona vuotta [2] . Magneeteilla on maailmankaikkeuden vahvin magneettikenttä [3] .

Kuvaus

Magnetaarit ovat huonosti ymmärretty neutronitähtien tyyppi, koska harvat ovat tarpeeksi lähellä Maata . Magnetaarien halkaisija on noin 20-30 km, mutta useimpien massat ylittävät Auringon massan. Magnetaari on niin puristettu, että herne sen aineesta painaisi yli 100 miljoonaa tonnia [4] . Suurin osa tunnetuista magnetaareista pyörii hyvin nopeasti, ainakin muutaman kierroksen akselin ympäri sekunnissa [5] . Niitä havaitaan gammasäteilyssä , lähellä röntgensäteitä , eivätkä ne lähetä radiosäteilyä [6] . Magnetaarin elinkaari on melko lyhyt. Niiden vahvat magneettikentät häviävät noin 10 tuhannen vuoden kuluttua, minkä jälkeen niiden aktiivisuus ja röntgensäteily lakkaavat. Yhden oletuksen mukaan galaksiimme voisi muodostua jopa 30 miljoonaa magnetaaria koko sen olemassaolon aikana [7] . Magnetaarit muodostuvat massiivisista tähdistä, joiden alkumassa on noin 40 M ☉ [8] .

Ensimmäinen tunnettu voimakas soihdutus, jota seurasi gammasäteen sykkiminen, tallennettiin 5. maaliskuuta 1979 "Konus"-kokeessa, joka suoritettiin " Venera-11 " ja " Venera-12 " AMS -koneilla ja sitä pidetään ensimmäisenä havainnona gammapulsari, joka nyt liitetään magnetaariin [9] :35 . Myöhemmin useat satelliitit tallensivat tällaisia ​​päästöjä vuosina 1998 ja 2004 .

Magnetar malli

Tyypillisessä, muutaman sekunnin kymmenesosan välähdyksessä vapautuva energiamäärä on verrattavissa siihen määrään, jonka aurinko säteilee kokonaisen vuoden aikana. Nämä uskomattomat energiapäästöt voivat johtua "tähtijäristyksistä" - neutronitähden kiinteän pinnan (kuoren) murtumisesta ja voimakkaiden protonivirtojen vapautumisesta sen sisältä, jotka magneettikenttä vangitsee ja emittoivat gammassa. ja sähkömagneettisen spektrin röntgenalueet.

Näiden soihdutusten selittämiseksi ehdotettiin magnetaarin, neutronitähden, jolla on erittäin voimakas magneettikenttä, käsite. Jos neutronitähti syntyy pyöriessään nopeasti, pyörimisen ja konvektion yhteisvaikutus, jolla on tärkeä rooli neutronitähden olemassaolon ensimmäisten sekuntien aikana, voi luoda voimakkaan magneettikentän monimutkaisen prosessin kautta, joka tunnetaan nimellä "aktiivinen tähti". dynamo" (samanlainen kuin magneettikenttä luotiin maan ja auringon sisään). Teoreetikot hämmästyivät, että tällainen dynamo, joka toimii neutronitähden kuumassa (~ 10 10 K) ytimessä, voi luoda magneettikentän, jonka magneettinen induktio on ~ 10 15 Gs. Jäähtymisen jälkeen (useiden kymmenien sekuntien jälkeen) konvektio ja dynamo lopettavat toimintansa.

Toisen tyyppisiä esineitä, jotka lähettävät voimakkaita röntgensäteitä määräajoin tapahtuvien räjähdysten aikana, ovat niin sanotut poikkeavat röntgenpulsarit - AXP (Anomalous X-ray Pulsars). SGR:llä ja AXP:llä on pidemmät kiertoradat (2-12 s) kuin useimmilla tavanomaisilla radiopulsarilla. Tällä hetkellä uskotaan, että SGR ja AXP edustavat yhtä objektiluokkaa (vuoteen 2015 mennessä tunnetaan noin 20 tämän luokan edustajaa) [10] [11] .

Merkittävät magnetaarit

Elokuussa 2021 tunnetaan kolmekymmentä magnetaaria, joista 24 on tähtitieteilijät yleisesti hyväksymiä, ja kuusi muuta ehdokasta odottaa vahvistusta [12] .

Esimerkkejä tunnetuista magnetaareista:

• SGR 1806-20 , joka sijaitsee noin 50 000 valovuoden päässä Maasta Linnunradan galaksimme vastakkaisella puolella Jousimiehen tähdistössä . 27. joulukuuta 2004 SGR 1806-20:n pinnalla tapahtuneen räjähdyksen aiheuttama säteily saavutti maan. Gamma-alueella räjähdys oli kirkkaampi kuin täysikuu. Magnetaari emittoi enemmän energiaa sekunnin kymmenesosassa (1,3⋅10 39 J ) kuin aurinko 100 000 vuodessa (4⋅10 26 W × 3,2⋅10 12 s = 1,3⋅10 39 J). Tällaisen räjähdyksen uskotaan olevan galaksin suurin räjähdys sen jälkeen , kun Johannes Keplerin vuonna 1604 havaitsema supernova SN 1604 räjähti .
• SGR 1900 + 14 , 20 tuhannen valovuoden päässä, sijaitsee Kotkan tähdistössä . Pitkän vähäpäästöisen jakson jälkeen (merkittäviä räjähdyksiä vain vuosina 1979 ja 1993) se voimistui touko-elokuussa 1998, ja 27. elokuuta 1998 havaittu räjähdys oli tarpeeksi voimakas pakottaen NEAR Shoemaker -avaruusaluksen sammumaan vahinkojen estämiseksi. NASAn Spitzer - teleskooppi havaitsi 29. toukokuuta 2008 tämän magnetaarin ympäriltä ainerenkaita. Tämän renkaan uskotaan muodostuneen vuonna 1998 havaitun räjähdyksen aikana [13] .
• 1E 1048.1-5937  on poikkeava röntgenpulsari , joka sijaitsee 9 tuhannen valovuoden päässä Carinan tähdistössä . Tähden, josta magnetaari muodostui, massa oli 30-40 kertaa suurempi kuin Auringon .

Syyskuusta 2008 lähtien ESO raportoi alun perin magnetaariksi pidetyn esineen tunnistamisesta, SWIFT J195509+261406 ; se havaittiin alun perin gammapurskeista (GRB 070610).

Joulukuussa 2017 kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä vahvisti, että supernovan DES16C2nm keskustassa on myös magnetaari [14] [15] .

Täydellinen luettelo on magnetaarien luettelossa [16] .

Maaliskuussa 2020 löydettiin poikkeava magnetaari SWIFT J1818.0-1607 .

Voimakkain magneettikenttä (1,6 miljardia Teslaa) on galaksissamme Swift J0243.6+6124 -niminen binääritähtijärjestelmä . [17]

Muistiinpanot

1. ↑ Nykyaikaisessa venäjänkielisessä kirjallisuudessa "e":n ja "ja":n kautta kirjoittamisen muodot kilpailevat. Englanninkielinen  kuultopaperi vallitsee suositussa kirjallisuudessa ja uutissyötteissä . magnetar  - " magnetar " , kun taas asiantuntijat ovat viime aikoina olleet taipuvaisia ​​kirjoittamaan " magn and terv " ( ks. esim. Potekhin A. Yu. Physics of Neutron stars // Uspekhi fizicheskikh nauk, vol. 180, s. 1279-1304 () 2010)). Argumentteja tällaisen oikeinkirjoituksen puolesta esitetään esimerkiksi S. B. Popovin ja M. E. Prokhorovin katsauksessa (katso viitteet).
2. ↑ UKK: Magnitarit . 10 faktaa epätavallisimmista neutronitähtien tyypeistä Sergei Popovilta . Postnauka.ru (19. lokakuuta 2015) . Haettu 27. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 27. syyskuuta 2019. (Venäjän kieli)
3. ↑ Tähtien hybridi: Pulsar plus magnetar . Suosittu mekaniikka . Popular Mechanics (31. maaliskuuta 2008). Haettu 27. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 27. syyskuuta 2019. (Venäjän kieli)
4. ↑ Todellisuudessa aineella ei voi olla tällaista tiheyttä riittämättömän suurella ruumiinmassalla. Jos herneen kokoinen osa eristetään neutronitähdestä ja erotetaan sen muusta aineesta, jäljelle jäänyt massa ei pysty säilyttämään aikaisempaa tiheyttään ja "herne" laajenee räjähdysmäisesti.
5. ↑ Mark A. Garlick. Magnetar (1999)  (englanti) . www.space-art.co.uk . Haettu 17. joulukuuta 2007. Arkistoitu alkuperäisestä 14. joulukuuta 2007.
6. ↑ Ginzburg V. L. "Fyysinen minimi" XXI-luvun alussa . elementy.ru . "Elements of Big Science" (21. maaliskuuta 2005). Haettu 27. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 27. syyskuuta 2019. (Venäjän kieli)
7. ↑ Robert C. Duncan. Magnetaarit , pehmeät gamma - toistimet ja erittäin vahvat magneettikentät  . Robert Duncanin kotisivu . Robert C. Duncan, Texasin yliopisto Austinissa (1998). Haettu 4. elokuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 27. helmikuuta 2012.
8. ↑ Euroopan eteläinen observatorio. Kuinka paljon massaa tekee mustan aukon?  (englanniksi) . www.spaceref.com (19. elokuuta 2010). Käyttöönottopäivä: 27.9.2019.
9. ↑ Aleksei Poniatov. Impulsiivinen  // Tiede ja elämä . - 2018. - Nro 10 . - S. 26-37 . (Venäjän kieli)
10. ↑ Potekhin A.Y., De Luca A., Pons J.A. Neutron Stars – Thermal Emitters  (eng.)  // Space Sci. Rev. : lehti. - N. Y .: Springer, 2015. - lokakuu ( nide 191 , painos 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. : lehti. - N. Y .: Springer, 2015. - lokakuu ( nide 191 , painos 1 ). - s. 315-338 . - doi : 10.1007/s11214-015-0146-y . - arXiv : 1503.06313 .
12. ↑ McGill SGR/AXP Online Catalog . Haettu 26. tammikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 23. heinäkuuta 2020. (määrätön)
13. ↑ Outo sormus löydetty kuolleen tähden  ympäriltä (eng.)  (linkki ei ole käytettävissä) . NASA Science (29. toukokuuta 2008). Haettu 29. toukokuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 16. toukokuuta 2016.
14. ↑ Ruslan Zorab. Magnetaari on löydetty kaukaisimman hypernovan keskeltä . naked-science.ru _ Naked Science (21. helmikuuta 2018). Haettu 13. maaliskuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 13. maaliskuuta 2018. (Venäjän kieli)
15. ↑ M. Smith, M. Sullivan, R. C. Nichol, L. Galbany, C. B. D'Andrea. Ensimmäisen spektroskooppisesti vahvistetun supernovan ultraviolettispektrin tutkiminen punasiirtymässä kaksi  //  The Astrophysical Journal . — IOP Publishing , 2018-02-08. — Voi. 854 , iss. 1 . - s. 37 . — ISSN 1538-4357 . doi : 10.3847 /1538-4357/aaa126 . Arkistoitu alkuperäisestä 17. joulukuuta 2019.
16. ↑ McGill Online Magnetar  Catalog . http://www.physics.mcgill.ca . McGill Pulsar Group (muokattu viimeksi: 24.3.2016). Haettu 17. joulukuuta 2007. Arkistoitu alkuperäisestä 23. heinäkuuta 2020.
17. ↑ Tähtitieteilijät ovat löytäneet vahvimman magneettikentän. Ja sen omistaja on neutronitähti // Ferra.ru , 15. heinäkuuta 2022

Kirjallisuus

• Popov S. B. , Prokhorov M. E. Yksittäisten neutronitähtien astrofysiikka: radiohiljaiset neutronitähdet ja  magnetaarit // Trudy SAISH. - M .: GAISH MGU, 2003. - T. 72 . — ISSN 0371-6791 . Arkistoitu alkuperäisestä 5. lokakuuta 2016. (Venäjän kieli)
• Popov S. B. Superobjektit. Tähdet ovat kaupungin kokoisia. — M. : Alpina tietokirjallisuus, 2019. — 240 s. - 3000 kappaletta.  - ISBN 978-5-91671-490-6 . (Venäjän kieli)
• Mereghetti S. Vahvimmat kosmiset magneetit: pehmeät gammasäteen toistimet ja poikkeavat röntgenpulsarit  //  The Astronomy and Astrophysics Review. - 2008. - Voi. 15 , ei. 4 . - s. 225-287 . — ISSN 0935-4956 . - doi : 10.1007/s00159-008-0011-z .  (linkki ei saatavilla)
• Peter Douglas Ward, Donald Brownlee Harvinaiset maapallot: Miksi monimutkainen elämä on harvinaista universumissa . Springer, 2000. ISBN 0-387-98701-0 .
• Chryssa Kouveliotou Neutron Star-Black Hole -yhteys . Springer, 2001. ISBN 1-4020-0205-X .
• NASA Astrophysics Data System (ADS): Katz, JI, Ap.J. 260, 371 (1982)
• NASA ADS, 1999: Magnetaari, joka liittyy pehmeään gamma-toistimeen SGR 1900+14
• Chryssa Kouveliotou, Robert Duncan ja Christopher Thompson, "Magnetars", Scientific American, helmikuu. 2003, s. 34-41 (PDF)
• Robert C. Duncan ja Christopher Thompson. Erittäin voimakkaasti magnetoituneiden neutronitähtien muodostuminen: vaikutukset gammasädepurkauksiin  // Astronomical Journal  :  Journal. - 1992. - 10. kesäkuuta ( nide 392 , nro 1 ). -P.L9- L13 .
• Strange Pulsing Star Puzzles Astronomers — Magnetaari, jonka on havaittu lähettävän radioaaltoja toisin kuin aikaisemmat teoriat.
• 04.04.2007: Röntgensatelliitit nappaavat magneettia pelissä Gigant Stellar 'Hiccup'

Linkit

• Magnetaarien alkuperä , CNN (2. helmikuuta 2005).
• Kirkkain räjähdys , Sky and Telescope (18. helmikuuta 2005). Arkistoitu alkuperäisestä 16. toukokuuta 2008. Haettu 17. huhtikuuta 2009.
• Magnetaarien luominen ratkaistu Muodostuu, kun suurimmat tähdet räjähtävät 
• NASA: "Magneetti"-löytö ratkaisee 19-vuotiaan mysteerin  (eng.) /webarchive/
• Robert C. Duncan, Texasin yliopisto Austinissa : 'Magnetaarit', pehmeät gamma-toistimet ja erittäin vahvat magneettikentät  / verkkoarkisto/

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri tanskalainen iso kiinalainen iso kiinalainen Hienoa norjalaista Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa	GND : 1168430526