¿Qué es un magnetar?

Un magnetar es un tipo de remanente de supernova; específicamente, una estrella de neutrones con un campo magnético extremadamente intenso. Los magnetares subyacen a fenómenos astronómicos observados, como repetidores de rayos gamma suaves y púlsares de rayos X anómalos. Las tensiones en la corteza del magnetar ocasionan periódicamente "terremotos" y liberan radiación electromagnética en forma de rayos X, produciendo pulsos cada diez segundos que los astrónomos pueden observar. A intervalos irregulares y más largos, también se liberan rayos gamma.

Los magnetares se crean cuando una estrella supergigante se queda sin combustible nuclear y se derrumba catastróficamente como una supernova. Para que se produzca un magnetar, la estrella debe tener una velocidad de rotación rápida y un campo magnético antes del colapso. Esto sucede solo en 1 de cada 10 casos. Dependiendo de la masa de la estrella, queda una estrella de neutrones o un agujero negro como remanente de supernova.

Si la estrella supergigante gira muy rápidamente a medida que colapsa, y no es tan masiva, se colapsa en un agujero negro, se crea una intensa dinamo natural en el interior de la estrella de neutrones resultante. Si la estrella de neutrones gira lo suficientemente rápido como para mantenerse al día con el período de convección (aproximadamente una vez cada diez milisegundos), las corrientes de convección pueden operar globalmente, transfiriendo una cantidad significativa de energía cinética a un campo magnético. Este es el mismo principio de funcionamiento que los generadores eléctricos, que hacen girar un cable en espiral en presencia de un campo magnético para generar electricidad. Se cree que la mayor parte de la construcción de campo se realiza en los primeros 10 segundos en que se crea la estrella de neutrones.

A través de este mecanismo, la ya impresionante fuerza del campo magnético de una estrella de neutrones típica, 10 ⁸ teslas, aumenta a 10 ¹¹ teslas. En comparación, la intensidad del campo magnético de la Tierra es de 30-60 microteslas. El campo de fuerza magnética de un imán de neodimio es de aproximadamente 1 tesla, con una densidad de energía magnética de 4.0 x 10 ⁵ J / m ³ . Mientras tanto, un magnetar puede tener una densidad de energía magnética de hasta 100 gigateslas, una densidad de energía de 4.0 x 10 ¹⁶ J / m ³ , con una densidad de masa E / c ² > 10 ⁵ veces mayor que la del plomo.

El campo magnético de flexión espacial de un magnetar no dura mucho en términos astronómicos: solo unos 10,000 años, luego se reduce al de una estrella de neutrones promedio. En este punto, sus terremotos y sus comportamientos de emisión de rayos gamma se enfrían. Dadas sus cortas vidas, solo vemos unos nueve magnetares en nuestra propia galaxia.

El campo magnético generado por un magnetar es realmente alucinante. Su campo magnético es tan intenso que un magnetar a 160,000 km (100,000 millas) de distancia podría borrar todas las tarjetas de crédito de la Tierra. A menos de 1,000 km de distancia, el magnetar podría desgarrar la carne, debido a las breves fluctuaciones magnéticas dentro de sus moléculas de agua. Cerca del magnetar, los rayos X y otras radiaciones electromagnéticas se dividen en dos o se fusionan. Este fenómeno se puede observar en un cristal de calcita y se llama birrefringencia. La materia misma se estira: en una intensidad de campo de 10 ⁵ teslas, un orbital atómico se deformará en una forma similar a los cigarros. A 10 ¹⁰ teslas, los átomos de hidrógeno se vuelven como espaguetis 200 veces más estrechos que sus diámetros normales.