Вибухи Магнетів: Коли Ядро Нейтрона та Його Магнітне Поле Розриваються

Найсильніші магнети у Всесвіті

Магнетотар – це нейтронна зірка з надзвичайно сильним магнітним полем, яке суперечить звичайному інтуїтиву – зазвичай приблизно тисячу трильйонів разів сильніше, ніж магнітне поле Землі. Це поле достатньо потужне, щоб, на відстані Місяця, теоретично видалити магнітну смугу кредитної картки. Це поле не набулося зіркою пізніше; вважається, що воно було підсилене під час утворення зорі, коли обертання колапсуючого ядра та конвекція могли викликати динамо-ефект, який закріплює надзвичайно сильне поле, коли нейтронна зірка остаточно стискається до свого кінцевого розміру.

Кристалійна оболочка нейтрона зірки та землетрус

Зовнішній шар нейтронової зорі не є рідиною, а твердою кристалічною оболонкою. Величезне магнітне поле магнетара закріплене в цій оболонці та постійно на ній створює напруження, повільно зводячи її, як укочувану гумку. Коли накопичене напруження перевищує міцність кристалічного скелета, відбувається розлом – зоряний землетрус, механічно подібний до земного, але що відбувається в оболонці з дегенератної матерії замість гірських порід, і вивільняє енергію на поверхні з гравітацією, яка у багато мільярдів разів перевищує земну.

magnetar giant flare, rough energy scale:

  ordinary solar flare        ~ 10^25 joules
  magnetar giant flare        ~ 10^39-10^40 joules in under a second

  SGR 1806-20 giant flare (Dec 2004): brightest gamma-ray event
  ever recorded from beyond the solar system, released more
  energy in a fraction of a second than the Sun radiates in
  about a hundred thousand years

З Земної тріщини до гамма-вибуху

Сейсмічна активність сама по собі була б вже насильницькою подією, але справжнє вивільнення енергії приходить від того, що земні тріщини роблять з магнітним полем, яке проходить через них: раптове рух земної кори тягне за собою закріплені лінійки поля, і поле, перекручене за межі стабільної конфігурації, зазнає магнітного перемикання - лінії протилежного напрямку роз’єднуються та знову з'єднуються у нижчою енергетичною конфігурацією, конвертуючи величезну частку запасеної магнітної енергії поля в інтенсивний, короткий спалах гамма-випромінь та рентгенівських променів протягом частки секунди. Об'єкти, що повторно генерують ці спалахи, каталогізуються як м’якогама сповільнювачі (SGR), клас, який визнається одним з двох основних спостережних облич магнеторів.

Чому магнетари так швидко згасають

На відміну від звичайних нейтрольних зірок, які стабільно світять протягом дуже тривалого часу, перетворюючи обертальну енергію на ліхтаря-подібний імпульсний промінь, найдраматичніша активність магнетара живиться його магнітним полем, а не обертанням, і цей магнітний енергетичний резерв вичерпається набагато швидше. Більшість магнетарів вважають, що вони залишаються в активній, спалахів-виділяючій фазі лише приблизно десять тисяч років, перш ніж їхнє поле ослабне достатньо, щоб затихнути, що є вражаюче коротким вікном порівняно з десятимільйонними роками, які може залишатися активним звичайна пульсара - це частина того, чому відомі магнетари відносно рідкісні, і чому виявлення одного в процесі спалаху, як у випадку з SGR 1806-20, вважається значною астрономічною подією.

Часті запитання

Спробуйте наживо

Усе, що вище, працює прямо у вашому браузері — відкрийте Magnetar Starquake & Flare і змінюйте параметри під час роботи. Нічого не встановлюється, нічого не завантажується на сервер, уся модель живе в одній вкладці.