Vad är en magnet?
En magnetar är en typ av supernovarester; specifikt en neutronstjärna med ett extremt intensivt magnetfält. Magnetarer ligger till grund för observerade astronomiska fenomen som mjuka gamma-repeatrar och anomala röntgenpulser. Spänningar i magnetskorpan orsakar periodvis "starquakes" och släpper elektromagnetisk strålning i form av röntgenstrålar, vilket producerar pulser ungefär var tionde sekund som kan observeras av astronomer på jorden. Vid oregelbundna och längre intervaller släpps också gammastrålar.
Magneter skapas när en supergigantisk stjärna tar slut på kärnbränsle och kollapsar katastrofalt som en supernova. För att en magnet ska produceras måste stjärnan ha en snabb rotationshastighet och magnetfält före kollaps. Detta händer i endast cirka 1 av 10 fall. Beroende på stjärnmassan återstår en neutronstjärna eller svart hål som supernova-rest.
Om den supergigantiska stjärnan roterar mycket snabbt när den kollapsar, och den inte är så massiv, kollapsar den till ett svart hål, skapas en intensiv naturlig dynamo inuti den resulterande neutronstjärnan. Om neutronstjärnan roterar tillräckligt snabbt för att hålla jämna steg med konvektionsperioden (ungefär vart tionde millisekund) kan konvektionsströmmar arbeta globalt och överföra en betydande mängd kinetisk energi till ett magnetfält. Detta är samma funktionsprincip som elektriska generatorer, som roterar en spiraltråd i närvaro av ett magnetfält för att generera elektricitet. Man tror att det mesta av fältbyggnaden sker under de första 10 sekunderna som neutronstjärnan skapas.
Genom denna mekanism förstärks den redan fantastiska magnetfältstyrkan hos en typisk neutronstjärna, 10 8 teslas, till så hög som 10 11 teslas. Som jämförelse är jordens magnetfältstyrka 30-60 mikroteslas. En neodymiummagnets magnetfältfält är cirka 1 tesla med en magnetisk energitäthet av 4,0 x 10 5 J / m 3 . Samtidigt kan en magnetar ha en magnetisk energitäthet så hög som 100 gigateslas, en energitäthet av 4,0 x 10 16 J / m 3 , med en E / c2-massdensitet> 10 gånger gånger bly.
En magnetars rymdböjande magnetfält håller inte länge på astronomiska termer - bara cirka 10 000 år, sedan avtar den till en genomsnittlig neutronstjärna. Vid denna punkt svalnar deras starquakes och gammastrålningsbeteenden. Med tanke på deras korta livstid ser vi bara cirka nio magnetar i vår egen galax.
Det magnetiska fältet som genereras av en magnetar är verkligen förbluffande. Dess magnetfält är så intensivt, en magnetär på 160 000 km (100 000 mi) skulle kunna torka bort alla kreditkort på jorden. På mindre än 1 000 km avstånd kunde magnetaren riva isär kött på grund av de korta magnetfluktuationerna i dess vattenmolekyler. Nära magnetaren delar röntgenstrålar och annan elektromagnetisk strålning isär i två eller sammanslagningar. Detta fenomen kan observeras i en kalcitkristall och kallas dubbelbrytning. Materiet i sig är utsträckt: i en fältstyrka på 10 5 teslas kommer en atombomb att deformeras till en form som är ungefär som cigarrer. Vid 10 10 teslas blir väteatomer som spaghettibitar 200 gånger smalare än deras normala diametrar.