Magnetar

Los magnetares se caracterizan por sus campos magnéticos extremadamente potentes de ~10 ⁹ a 10 ¹¹ T . ^{[ 6 ]} Estos campos magnéticos son cien millones de veces más fuertes que cualquier imán artificial, ^{[ 11 ]} y aproximadamente un billón de veces más potentes que el campo que rodea a la Tierra . ^{[ 12 ]} La Tierra tiene un campo geomagnético de 30–60 microteslas, y un imán de neodimio de tierras raras tiene un campo de aproximadamente 1,25 teslas, con una densidad de energía magnética de 4,0 × 10 ⁵ J/m ^{3 . El campo de 10 10} teslas de un magnetar , por el contrario, tiene una densidad de energía de4,0 × 10²⁵ J/m³ ^,  con una densidad ^{de masa} E / c² más de 10 000 veces mayor que la del plomo ^. El campo magnético de un magnetar sería letal incluso a una distancia de 1000  km debido a que el fuerte campo magnético distorsiona las nubes de electrones de los átomos constituyentes del sujeto, haciendo imposible la química que sustenta la vida. ^{[ 13 ]} A una distancia de la mitad del camino entre la Tierra y la Luna, siendo la distancia promedio entre la Tierra y la Luna de 384 400 km (238 900 millas) , un magnetar podría borrar la información de las bandas magnéticas de todas las tarjetas de crédito en la Tierra. ^{[ 14 ]} A partir de 2020 Son los objetos magnéticos más poderosos detectados en todo el universo. ^{[ 10 ] [ 15 ]}

Como se describe en el artículo de portada de Scientific American de febrero de 2003, ocurren cosas extraordinarias dentro de un campo magnético con la fuerza de un magnetar. « Los fotones de rayos X se dividen fácilmente en dos o se fusionan. El vacío mismo se polariza , volviéndose fuertemente birrefringente , como un cristal de calcita . Los átomos se deforman en cilindros largos más delgados que la longitud de onda de De Broglie cuántico-relativista de un electrón». ^{[ 4 ]} En un campo de aproximadamente 10⁵ ^teslas , los orbitales atómicos se deforman en formas de varilla. A ^10¹⁰ teslas, un átomo de hidrógeno se vuelve 200 veces más estrecho que su diámetro normal. ^{[ 4 ]}

En una supernova , una estrella colapsa hasta convertirse en una estrella de neutrones, y su campo magnético aumenta drásticamente su intensidad debido a la conservación del flujo magnético . Reducir a la mitad una dimensión lineal aumenta la intensidad del campo magnético cuatro veces. Duncan y Thompson calcularon que cuando el giro, la temperatura y el campo magnético de una estrella de neutrones recién formada se encuentran dentro de los rangos adecuados, podría actuar un mecanismo de dinamo , convirtiendo el calor y la energía rotacional en energía magnética y aumentando el campo magnético, normalmente ya enorme (10⁸ ^teslas ) , a más de ^10¹¹ teslas (o ^10¹⁵ gauss ). El resultado es un magnetar . ^{[ 19 ]} Se estima que aproximadamente una de cada diez explosiones de supernovas da como resultado un magnetar en lugar de una estrella de neutrones o un púlsar más estándar. ^{[ 20 ]}

El 5 de marzo de 1979, pocos meses después del exitoso aterrizaje de los módulos en la atmósfera de Venus , las dos sondas espaciales soviéticas no tripuladas Venera 11 y 12 , que se encontraban en órbita heliocéntrica , fueron alcanzadas por una ráfaga de radiación gamma aproximadamente a las 10:51 EST. Este contacto elevó las lecturas de radiación en ambas sondas de un valor normal de 100 cuentas por segundo a más de 200 000 cuentas por segundo en tan solo una fracción de milisegundo. ^{[ 4 ]}

Once segundos después, Helios 2 , una sonda de la NASA que orbitaba alrededor del Sol , fue saturada por la explosión de radiación. Pronto impactó en Venus, donde los detectores del orbitador Pioneer Venus fueron superados por la onda. Poco después, los rayos gamma inundaron los detectores de tres satélites Vela del Departamento de Defensa de EE. UU . , el satélite soviético Prognoz 7 y el Observatorio Einstein , todos orbitando la Tierra. Antes de abandonar el Sistema Solar , la radiación fue detectada por el Explorador Internacional Sol-Tierra en órbita de halo . ^{[ 4 ]}

En ese momento, esta fue la onda de rayos gamma extrasolares más fuerte jamás detectada, más de 100 veces más intensa que cualquier estallido conocido anteriormente. Dada la velocidad de la luz y su detección por varias naves espaciales ampliamente dispersas, la fuente de la radiación gamma pudo triangularse con una precisión de aproximadamente 2 segundos de arco . ^{[ 21 ]} La dirección de la fuente correspondía con SGR 0525−66 , el remanente de una estrella que había explotado como una supernova alrededor del 3000 a. C. ^{[ 10 ]} Estaba en la Gran Nube de Magallanes y el evento fue denominado GRB 790305b , el primer megafulgor SGR observado.

El 21 de febrero de 2008, se anunció que la NASA y los investigadores de la Universidad McGill habían descubierto una estrella de neutrones con las propiedades de un púlsar de radio que emitía algunas ráfagas alimentadas magnéticamente, como un magnetar. Esto sugiere que los magnetares no son simplemente un tipo raro de púlsar, sino que pueden ser una fase (posiblemente reversible) en las vidas de algunos púlsares. ^{[ 23 ]} El 24 de septiembre de 2008, ESO anunció lo que determinó que era el primer candidato a magnetar ópticamente activo descubierto hasta el momento, utilizando el Very Large Telescope de ESO . El objeto recién descubierto fue designado SWIFT J195509+261406. ^{[ 24 ]} El 1 de septiembre de 2014, la ESA publicó noticias de un magnetar cerca del remanente de supernova Kesteven 79 . Astrónomos de Europa y China descubrieron este magnetar, denominado 3XMM J185246.6+003317, en 2013 al analizar imágenes tomadas en 2008 y 2009. ^{[ 25 ]} En 2013, se descubrió el magnetar PSR J1745−2900 , que orbita el agujero negro en el sistema Sagitario A* . Este objeto constituye una valiosa herramienta para estudiar el medio interestelar ionizado hacia el Centro Galáctico . En 2018, se determinó que el resultado temporal de la fusión de dos estrellas de neutrones era un magnetar hipermasivo, que poco después colapsó en un agujero negro. ^{[ 26 ]}

En abril de 2020, se sugirió un posible vínculo entre las ráfagas de radio rápidas (FRB) y los magnetares, basándose en observaciones de SGR 1935+2154 , un probable magnetar ubicado en la galaxia Vía Láctea . ^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]}

• Ward, Peter Douglas ; Brownlee, Donald (2000). Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe . Springer. ISBN 0-387-98701-0.
• Kouveliotou, Chryssa (2001). La conexión entre la estrella de neutrones y el agujero negro . Springer. ISBN 1-4020-0205-X.
• Mereghetti, S. (2008). "Los imanes cósmicos más fuertes: repetidores de rayos gamma suaves y púlsares de rayos X anómalos". Astronomy and Astrophysics Review . 15 (4): 225– 287. arXiv : 0804.0250 . Bibcode : 2008A & ARv..15..225M . doi : 10.1007/s00159-008-0011-z . S2CID 14595222 . 

• Schirber, Michael (2 de febrero de 2005). "Origen de los magnetares" . CNN .
• Naeye, Robert (18 de febrero de 2005). "La explosión más brillante" . Sky and Telescope .