Что такое магнитар, откуда берётся его поле и почему эти нейтронные звёзды дают рентгеновские и гамма-вспышки.
Редкий тип нейтронной звезды
Магнитар — компактный остаток звезды с магнитным полем сильнее, чем у большинства пульсаров. Радиус порядка десятков километров сочетается с массой около солнечной. Класс выделяют по поведению и оценке поля, но граница с обычными пульсарами не абсолютно жёсткая.
Как оценивают поле
Период вращения и скорость его замедления дают модельную оценку дипольного поля. Она предполагает механизм торможения и не измеряет всю внутреннюю структуру. Спектральные особенности и энергия вспышек дают дополнительные ограничения.
Вспышки и гигантские вспышки
Перестройка поля создаёт напряжения в коре и магнитосфере. Короткие рентгеновские импульсы могут повторяться, а редкие гигантские вспышки намного мощнее. Их не следует путать с длительными гамма-всплесками космологических расстояний, хотя близкий магнитар способен дать похожий короткий сигнал.
Откуда берётся экстремальное поле
Модели включают усиление поля при рождении быстро вращающейся нейтронной звезды и наследование потока массивного предшественника. Какая комбинация работает для разных объектов, остаётся открытым вопросом. Наблюдения молодых скоплений и остатков сверхновых проверяют сценарии.
Почему магнитары важны
Онлайн-каталог Макгилла обновляется по мере открытий и разделяет подтверждённые источники и кандидатов. Поэтому число «31 магнетар» было лишь датированным срезом. Магнетары молоды по астрономическим меркам и замедляют вращение по мере потери энергии; аккреция вещества не является обязательной частью их определения.
Некоторые магнетары дают радиопульсации, а в 2020 году галактический магнетар SGR 1935+2154 произвёл радиовсплеск, связав эти объекты по крайней мере с частью быстрых радиовсплесков. Единого объяснения всех FRB из этого не следует.
Они исследуют физику сверхплотного вещества, сильного поля и плазмы. Некоторые быстрые радиовсплески связаны с магнитарной активностью: событие в нашей Галактике подтвердило возможность такого канала, но не доказывает единый источник всех FRB.
Периоды и возраст
Магнитары вращаются обычно раз в несколько секунд и быстро теряют энергию вращения. Характерный возраст P/(2Pdot) удобен, но может отличаться от истинного, если поле и тормозящий момент менялись. Сопоставление с остатком сверхновой или скоплением даёт независимую временную шкалу.
Кора при огромном поле
Магнитное напряжение способно деформировать кору или вызвать пластическое движение, а перестройка магнитосферы освобождает энергию. Популярное слово “звездотрясение” передаёт идею, но микрофизика сверхплотной коры сложнее земного землетрясения. Наблюдаемый хвост гигантской вспышки модулируется вращением и помогает изучать геометрию.
Опасность на Земле
Большинство вспышек кратки и намного слабее редких гигантских вспышек. В декабре 2004 года событие от SGR 1806−20 на долю секунды повлияло на верхнюю атмосферу Земли, хотя источник находился за десятки тысяч световых лет.
Известные магнитары находятся далеко. Гигантская вспышка 2004 года повлияла на верхнюю атмосферу, но не вызвала биологической катастрофы. Сценарий опасного близкого события требует редкого молодого объекта на совершенно ином расстоянии. Научный текст не должен превращать высокую энергию источника в прогноз угрозы без расчёта потока.
Источники
Читайте также
- Самые большие звёзды: почему точный топ-10 составить нельзя
- Красные карлики: самые распространённые звёзды
Обычный радиопульсар получает наблюдаемую мощность главным образом из вращения. В модели магнетара вспышки и постоянное рентгеновское излучение поддерживает энергия магнитного поля. Поле давит на твёрдую кору, меняет её напряжения и может вызвать разлом или пластическую перестройку — «звёздотрясение». Переконфигурация внешней магнитосферы ускоряет частицы и выпускает рентгеновские и гамма-кванты.