Ein magnetar ist ein Typ des Neutronensterns mit einem äußerst starken magnetischen Feld, dessen Zerfall die Emission der energiereichen elektromagnetischen Radiation, besonders Röntgenstrahlen und Gammastrahlung antreibt. Die Theorie bezüglich dieser Gegenstände wurde von Robert Duncan und Christopher Thompson 1992 vorgeschlagen, aber der erste registrierte Ausbruch von Gammastrahlung, die vorgehabt ist, von einem magnetar gewesen zu sein, wurde am 5. März 1979 entdeckt. Während des folgenden Jahrzehnts ist die magnetar Hypothese weit akzeptiert als eine wahrscheinliche Erklärung für weiche Gammawiederholende (SGRs) und anomale Röntgenstrahl-Pulsars (AXPs) geworden.

Beschreibung

Wenig ist über die physische Struktur von magnetars bekannt, weil niemand genug Erd-nah ist, um Studie zu erleichtern. Wie andere Neutronensterne sind magnetars ringsherum im Durchmesser, aber haben eine größere Masse als die Sonne. Die Dichte eines magnetar ist solch, dass ein thimblefull seiner Substanz, die manchmal auf als neutronium verwiesen ist, eine Masse von mehr als 100 Millionen Tonnen haben würde. Magnetars werden von anderen Neutronensternen unterschieden, indem sie noch stärkere magnetische Felder gehabt wird, und verhältnismäßig langsam, mit dem grössten Teil von magnetars Vollendung einer Folge einmal jeder zu zehn Sekunden im Vergleich zu weniger als einer Sekunde für einen typischen Neutronenstern rotiert wird. Dieses magnetische Feld verursacht sehr starke und charakteristische Ausbrüche von Röntgenstrahlen und Gammastrahlung. Das aktive Leben eines magnetar ist kurz. Ihr starker magnetischer Feldzerfall nach ungefähr 10,000 Jahren, nach denen Tätigkeit und starke Röntgenstrahl-Emission aufhören. In Anbetracht der Zahl von magnetars erkennbar heute stellt eine Schätzung die Zahl von untätigem magnetars in der Milchstraße an 30 Millionen oder mehr.

Auf der Oberfläche des magnetar ausgelöste Starquakes verursachen große Flüchtigkeit im Stern und dem magnetischen Feld, das es umfasst, häufig zu äußerst starken Gammastrahl-Aufflackern-Emissionen führend, die auf der Erde 1979, 1998, und 2004 registriert worden sind.

Magnetisches Feld

Magnetars werden in erster Linie durch ihr äußerst starkes magnetisches Feld charakterisiert, das häufig die Ordnung von zehn gigateslas erreichen kann. Diese magnetischen Felder sind Hunderte von Millionen von Zeiten, die stärker sind als jeder künstliche Magnet und quadrillions von Zeiten, die stärker sind als das Feld Umgebungserde. Erde hat ein geomagnetic Feld von 30-60 microteslas, und ein Neodym-basierter Selten-Erdmagnet hat ein Feld von ungefähr 1 tesla, mit einer magnetischen Energiedichte 4.0×10 J/m. Ein 10 gigatesla Feld hat im Vergleich eine Energiedichte 4.0×10 J/m, mit einer E/c Massendichte> 10mal mehr als das der Leitung. Das magnetische Feld eines magnetar würde sogar in einer Entfernung 1000 km tödlich sein, Gewebe wegen des diamagnetism von Wasser reißend. In einer Entfernung halbwegs zum Mond konnte ein magnetar Information von den magnetischen Streifen aller Kreditkarten auf der Erde abziehen., sie sind die meisten magnetischen im Weltall jemals entdeckten Gegenstände.

Wie beschrieben, in der Wissenschaftlichen amerikanischen Titelgeschichte im Februar 2003 geschehen bemerkenswerte Dinge innerhalb eines magnetischen Feldes der magnetar Kraft. "Röntgenstrahl-Fotonen, die sogleich in zwei gespalten sind, oder verschmelzen sich zusammen. Das Vakuum selbst wird polarisiert, stark birefringent wie ein Kalkspat-Kristall werdend. Atome werden in lange Zylinder deformiert, die dünner sind als die mit dem Quant relativistische Wellenlänge von de Broglie eines Elektrons." In einem Feld von ungefähr 10 teslas atomaren orbitals deformieren in Stange-Gestalten. An 10 teslas wird ein Wasserstoffatom eine Spindel, die 200mal schmaler ist als sein normales Diameter.

Ursprünge von magnetischen Feldern

Zurzeit ist der genaue Mechanismus, der die starken Felder von magnetars erzeugt, unbekannt. Obwohl vertraute magnetische Phänomene normalerweise Beispiele des Elektromagnetismus sind, wird das ausgeschlossen, wenn magnetars aus neutronium zusammengesetzt werden. Jedoch kann eine zweite bekannte Quelle des Magnetismus, die Drehung magnetischer Moment von subatomaren Partikeln, eine Rolle im Herstellen des magnetischen Feldes eines magnetar spielen. Spinnen Sie magnetischer Moment wird in Technologien wie NMR/MRI ausgenutzt.

Bildung

Wenn, in einer Supernova, ein Stern zu einem Neutronenstern zusammenbricht, nimmt sein magnetisches Feld drastisch in der Kraft zu. Das Halbieren einer geradlinigen Dimension vergrößert das magnetische vierfache Feld. Duncan und Thompson haben berechnet, dass, wenn die Drehung, das magnetische und Temperaturfeld eines kürzlich gebildeten Neutronensterns in die richtigen Reihen fällt, ein Dynamo-Mechanismus handeln konnte, Hitze und Rotationsenergie in die magnetische Energie umwandelnd, und das magnetische Feld, normalerweise bereits enorme 10 teslas zu mehr als 10 teslas (oder 10 gauss) vergrößernd. Das Ergebnis ist ein magnetar. Es wird geschätzt, dass ungefähr jede zehnte Supernova-Explosion auf einen magnetar aber nicht einen mehr normalen Neutronenstern oder Pulsar hinausläuft.

1979-Entdeckung

Am 5. März 1979, ein paar Monate nach dem erfolgreichen Fallen von Satelliten in die Atmosphäre von Venus, wurden die zwei sowjetischen Raumfahrzeuge, die dann durch das Sonnensystem trieben, durch eine Druckwelle der Gammastrahl-Radiation um ungefähr 10:51 Uhr EST geschlagen. Dieser Kontakt hat die Strahlenlesungen auf beiden die Untersuchungen von normalen 100 Zählungen pro Sekunde zu mehr als 200,000 Zählungen pro Sekunde in nur einem Bruchteil einer Millisekunde erhoben.

Dieser Ausbruch von Gammastrahlung hat schnell fortgesetzt sich auszubreiten. Elf Sekunden später wurde Helios 2, eine Untersuchung von NASA, die in der Bahn um die Sonne war, durch die Druckwelle der Radiation gesättigt. Es hat bald Venus geschlagen, und die Entdecker des Pioniers Venus Orbiter wurden durch die Welle überwunden. Einige Sekunden später hat Erde die Welle der Radiation erhalten, wo die starke Produktion der Gammastrahlung die Entdecker von drei amerikanischem Verteidigungsministerium Vela Satelliten, der sowjetische Prognoz 7 Satellit und die Sternwarte von Einstein überschwemmt hat. Kurz bevor die Welle über das Sonnensystem geherrscht hat, hat die Druckwelle auch den Internationalen mit der Sonneerdforscher geschlagen. Diese äußerst starke Druckwelle der Gammastrahl-Radiation hat die stärkste Welle der jemals entdeckten Extrasonnengammastrahlung eingesetzt; es war mehr als 100mal intensiver als jedes bekannte vorherige Extrasonnenplatzen. Weil das Gammastrahlungsreisen mit der Geschwindigkeit des Lichtes und die Zeit des Pulses durch mehrere entfernte Raumfahrzeuge sowie auf der Erde registriert wurde, konnte die Quelle der Gammastrahlung zu einer Genauigkeit von ungefähr 2 arcseconds berechnet werden. Die Richtung der Quelle hat den Resten eines Sterns entsprochen, der Supernova ungefähr 3000 B.C gegangen war.

Neue Entdeckungen

Am 21. Februar 2008 wurde es bekannt gegeben, dass NASA und Forscher an der Universität von McGill einen Neutronenstern mit den Eigenschaften eines Radiopulsars entdeckt hatten, der einige magnetisch angetriebene Brüche wie ein magnetar ausgestrahlt hat. Das weist darauf hin, dass magnetars nicht bloß ein seltener Typ des Pulsars sind, aber sein können (vielleicht umkehrbar), führen die Leben von einigen Pulsars stufenweise ein. Am 24. September 2008 hat ESO bekannt gegeben, was er festgestellt hat, war der erste optisch energische noch entdeckte Magnetar-Kandidat mit dem Sehr Großen Fernrohr von ESO. Der kürzlich entdeckte Gegenstand wurde SCHNELLER J195509+261406 benannt.

Bekannter magnetars

, einundzwanzig magnetars sind mit noch fünf Kandidaten bekannt, die Bestätigung erwarten. Beispiele bekannten magnetars schließen ein:

• SGR 1806-20, hat 50,000 Lichtjahre von der Erde auf der weiten Seite unserer Milchstraße-Milchstraße in der Konstellation des Schützen ausfindig gemacht.
• SGR 1900+14, hat 20,000 Lichtjahre weg in der Konstellation Aquila ausfindig gemacht. Nach einem langen Zeitraum von niedrigen Emissionen (bedeutende Brüche nur 1979 und 1993) ist es aktiv im Können-August 1998 geworden, und ein am 27. August 1998 entdecktes Platzen war der genügend Macht, NAHEN Schuhmacher zu zwingen, zuzumachen, um Schaden zu verhindern und Instrumente auf BeppoSAX, WIND und RXTE zu sättigen. Am 29. Mai 2008 hat das Fernrohr von Spitzer der NASA einen Ring der Sache um diesen magnetar entdeckt. Es wird gedacht, dass sich dieser Ring im 1998-Platzen geformt hat.
• SGR 0501+4516 wurde am 22. August 2008 entdeckt
• 1E 1048.1-5937, hat 9,000 Lichtjahre weg in der Konstellation Carina ausfindig gemacht. Der ursprüngliche Stern, von dem sich der magnetar geformt hat, hatte eine Masse 30 bis 40mal mehr als das der Sonne.

• ESO meldet Identifizierung eines Gegenstands, den es als ein magnetar, SCHNELLER J195509+261406 am Anfang identifiziert hat, der ursprünglich durch ein Gammastrahl-Platzen (GRB 070610) identifiziert ist
• CXO J164710.2-455216, gelegen in der massiven galaktischen Traube Westerlund 1, der sich von einem Stern mit einer Masse über 40 Sonnenmassen geformt hat.

Eine volle Auflistung wird im McGill SGR/AXP Online-Katalog gegeben.

Siehe auch

• Schwarzes Loch
• Elektromagnetischer Puls

Spezifischer

Bücher und Literatur

• Peter Douglas Ward, Donald Brownlee Rare Earth: Warum Kompliziertes Leben im Weltall Ungewöhnlich ist. Springer, 2000. Internationale Standardbuchnummer 0-387-98701-0.
• Chryssa Kouveliotou Die neutronenstern-schwarze Loch-Verbindung. Springer, 2001. Internationale Standardbuchnummer 1 4020 0205 X.

Allgemeiner

Links

• Die Aufnahme (und Zeichentrickfilm) XTE J1810-197.
• Die Entwicklung von magnetars hat Gebildet gelöst, wenn die größten Sterne sprengen
• NASA: "Magnetar" Entdeckung löst 19-jähriges Mysterium Citat: "... angedeutet eine magnetische Feldkraft von ungefähr 800 Trillionen [g] auss...").
• Robert C. Duncan, Universität Texas an Austin: 'Magnetars', weiche Gammawiederholende & sehr Starke magnetische Felder
• NASA Astrophysics Data System (ADS): Duncan & Thompson, AFP. J. 392, L9) 1992
• NASA Astrophysics Data System (ADS): Katz, J. I., AFP. J. 260, 371 (1982)
• ANZEIGEN von NASA, 1999: Entdeckung eines Magnetar, der mit dem Weichen Gammawiederholenden SGR 1900+14 verbunden

• Chryssa Kouveliotou, Robert C. Duncan, und Christopher Thompson, "Magnetars", Wissenschaftlicher Amerikaner, Febr 2003, Seiten 34-41 (PDF)
• Fremde Pulsierende Sternrätsel-Astronomen - Ein magnetar, der gefunden ist, Funkwellen gegen vorherige Theorien auszustrahlen.
• 04/04/07: Röntgenstrahl-Satellitenfang Magnetar in Riesigem Stern'Schluckauf'
• "Magnetars" (Papier auf der magnetar Bildung von Konferenzverhandlungen im März 1995, darauf hinweisend, dass AXPs magnetars sind.)