Magnetarii sunt stele moarte, cu un câmp magnetic intens. Ei sunt un tip de stele neutronice, rămășițe stelare ale stelelor masive care au explodat sub formă de supernove. Magnetarii au un câmp magnetic mai intens decât stelele neutronice și se rotesc mai lent decât acestea. Un magnetar se poate roti de 1-2 ori la fiecare zece secunde, în timp ce o stea neutronică se poate roti de zeci de ori pe secundă.
Magnetarii fac parte dintre acele obiecte cosmice a căror existență a fost dedusă de oamenii de știință înainte de a fi descoperite în realitate. Ei au fost invocați pentru a explica existența surselor de raze gamma tranzitorii denumite SGR („soft gamma repeater”). Ipoteza susțină că, pe măsură ce câmpul magnetic intens al unui magnetar se descompune lent, acesta va emite raze gamma și raze X. Este nevoie de aproximativ 10.000 de ani pentru descompunerea câmpului magnetic.
Până acum, astronomii au descoperit 31 de magentari, însă calculele au arătat că ar exista circa 30 de milioane de magnetari inactivi în Calea Lactee.
Magnetarii emit raze X puternice și prezintă o activitate explozivă și neregulată. Exploziile și erupțiile magnetarilor pot emite într-o secundă o cantitate de energie pe care soarele nostru o emite într-un an întreg. Câmpurile magnetice extreme sunt responsabile pentru acest comportament, iar ele pot fi de o mie de ori mai puternice decât cele existente în jurul stelelor neutronice.
Ce este o stea neutronică?
O stea neutronică se formează atunci când o stea masivă rămâne fără combustibil și intră în colaps.
Un studiu recent susține că un astfel de magnetar prezintă o suprafață solidă și că îi lipsește atmosfera. Acest magnetar a fost denumit 4U 0142+61 și se află la aproximativ 13.000 de ani-lumină față de Pământ, în Constelația Cassiopeia.
Studiul a fost posibil datorită sondei spațiale IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), care a fost lansată în decembrie 2021. După cum îi arată și numele, sonda observă polarizarea razelor X. Obiectele precum găurile negre, pulsarii, stelele neutronice și magnetarii prezintă medii extreme care polarizează razele X. IXPE poate detecta aceste raze X și poate furniza detalii despre obiectele respective.
IXPE a observat magnetarul 4U 0142+61 pentru aproximativ 233 de ore, în ianuarie și februarie 2022, fiind primul instrument care studiază razele X polarizate emise de un magnetar.
Majoritatea luminii pe care o întâlnim este nepolarizată. Aceasta înseamnă că, pe măsură ce călătorește, lumina „vibrează” în planuri multiple și se deplasează în direcții multiple. Lumina solară și lumina unei lumânări este lumină nepolarizată.
Lumina polarizată este lumina care „vibrează” doar într-un singur plan – așa cum este lumina filtrată de ochelarii polarizați. Din moment ce lumina, inclusiv razele X, este energie electromagnetică, câmpurile magnetice extrem de puternice din jurul unui magnetar pot produce polarizarea luminii. Prin măsurarea gradului de polarizare, oamenii de știință pot face deducții privind câmpurile magnetice și obiectele de care acestea sunt generate.
Studierea magnetarului 4U 0142+61 a arătat o proporție mult mai mică a luminii polarizate decât ar fi trebuit să existe dacă razele X ar fi trecut printr-o atmosferă. Atmosfera din jurul unui magnetar ar fi acționat ca un filtru și ar fi permis numai luminii polarizate să treacă.
Echipa a mai descoperit, de asemenea, că unghiul de polarizare era răsucit cu 90 de grade în cazul luminii de energie ridicată, comparativ cu lumina de energie joasă. Modelele teoretice ale magnetarilor sugerează că o suprafața solidă înconjurată de câmpuri magnetice poate produce astfel de observații.
Teoria cuantică joacă un rol în aceste descoperiri. Ea prezice că, atunci când lumina trece printr-un mediu puternic magnetizat, ea este polarizată în două direcții: paralel cu liniile câmpului magnetic și perpendicular pe acestea. Prin observarea polarizării luminii și a cantității de lumină, oamenii de știință pot înțelege structura câmpului magnetic.
Sursa: Universe Today