მაგნეტარი

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
Jump to navigation Jump to search
მაგნეტარის მხატვრული კონცეპტი, მაგნიტური ხაზებით
ვარსკვლავთგროვაში მდებარი მძლავრი მაგნეტარის მხატვრული კონცეპტი

მაგნეტარი — უკიდურესად ძლიერი მაგნიტური ველის ([1] მქონე ნეიტრონული ვარსკვლავის ტიპი, რომელიც მეტწილად რენტგენულ და გამა-გამოსხივებას გამოყოფს.[2] თეორია ამ ობიექტებთან დაკავშირებით 1992 წელს რობერტ დუნკანმა და კრისტოფერ ტომპსონმა წამოაყენეს, მაგრამ მაგნეტარისგან გამოვლენილი პირველი გამა-გამოსხივება 1979 წლის 5 მარტს დაფიქსირდა. მომდევნო ათწლეულის განმავლობაში, მაგნეტარის ჰიპოთეზა ფართოდ იქნა აღიარებული, როგორც რბილი არარეგულირებული განმეორებადი ხასიათის გამა-გამოსხივების და ანომალიური რენტგენული პულსარები.

აღწერა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

სხვა ნეიტრონული ვარსკვლავების მსგავსად, მაგნეტარების დიამეტრი დაახლოებით 20 კილომეტრია და მზის მასას 2-3-ჯერ აღემატება. სიმკვრივე იმდენად დიდია, რომ მისი სუბსტანციის ერთი სუფრის კოვზის მასა, დედამიწაზე დაახლოებით 100 მილიონი ტონა იქნებოდა.[2] სხვა ნეიტრონული ვარსკვლავებისგან განსხვავებით, მაგნეტარები უფრო ძლიერი მაგნიტური ველით და ღერძის გარშემო შედარებით სწრაფი ბრუნვით გამოირჩევიან. ნეიტრონულ ვარსკვლავთა უმეტესობისგან განსხვავებით, რომლებსაც ერთი შემობრუნებისთვის 1-დან 10 წამამდე სჭირდებათ,[3] მაგნეტარი ერთ ბრუნს წამზე ნაკლებ დროში ახორციელებს, შესაბამისად, მისი ძლიერი მაგნიტური ველი, გამა და რენტგენული გამოსხივებისთვის დამახასიათებელ ძლიერ დარტყმებს იძლევა. მაგნეტარის აქტიურობა ხანმოკლეა. მათი ძლიერი მაგნიტური ველები დაახლოებით 10 000 წლის შემდეგ კარგავენ ძალას, რის შემდეგაც აქტიური გამა და რენტგენის გამოყოფა წყდება. დღეისათვის, ირმის ნახტომში 30 მილიონზე მეტი არააქტიური მაგნეტარია დაფიქსირებული.[3]

სწრაფი ბრუნვისგან გამოწვეული ზედაპირის რყევები, ძლიერ გამა-გამოსხივებებს განაპირობებს, რაც 1979, 1998 და 2004 წლებშია დაფიქსირებული.[4]

მაგნიტური ველი[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

მაგნეტარი ხასიათდება უკიდურესად ძლიერი მაგნიტური ველით, 108-დან 1011-მდე ტესლა ერთეულით, რაც ასობით მილიონჯერ უფრო ძლიერია, ვიდრე ადამიანის მიერ შექმნილი ნებისმიერი მაგნიტი და კვადრილიონჯერ უფრო ძლიერი, ვიდრე დედამიწის მაგნიტური ველი.[5] დედამიწას აქვს 30-დან 60-მდე მიკროტესლას სიმძლავრის გეომაგნიტური ველი, ხოლო ნეოდიმზე დაფუძნებულ, იშვიათ მაგნიტს დაახლოებით 1,25 ტესლას სიმძლავრე გააჩნია. მაგნეტარის მაგნიტური ველი 1000 კმ-ის მანძილზეც ძლიერია, სუბიექტის შემადგენელ ატომში ელექტრონულ ღრუბელს ამახინჯებს, რაც სიცოცხლის ქიმიას ართულებს და შეუძლებელს ხდის.[6] დედამიწიდან მთვარემდე ნახევარმანძილზე, ნებისმიერ აქტიურ მაგნეტარს, დედამიწაზე ყველა საკრედიტო ბარათის მაგნიტური ზოლიდან, ინფორმაცია შეუძლია ამოიღოს.[7] 2010 წლის მონაცემებით, ისინი სამყაროს მასშტაბით აღმოჩენილი ყველაზე მაგნიტური ობიექტებია.[4][8]

მაგნიტური ველის წარმოშობა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

მაგნეტარის მაგნიტური ველის ძლიერი დინებები შესწავლილია, როგორც მაგნეტოჰიდროდინამიკური დინამოს ტურბულენტური პროცესის შედეგად წარმოქმნა. უკიდურესად ხშირი გამტარუნარიანობის დენადი გარემო, რომელიც ნეიტრონული ვარსკვლავის შემადგენელი ნივთიერებების წონასწორობის ურთიერთდამოკიდებულებამდე არსებობს, თუმცა, ველის დინებები კვლავ გრძელდება პროტონ-ზეგამტარი მატერიის მქონე მუდმივი დენებისგან, რომელიც ნეიტრონულ ვარსკვლავში ნეიტრონების მასით დომინირებს. მსგავსი მაგნეტოჰიდროდინამიკური პროცესი კიდევ უფრო ინტენსიურ ტრანზიტულ ელექტრომაგნიტურ ველებს წარმოშობს, როცა ნეიტრონული ვარსკვლავების შერწყმა, გაერთიანება ხდება.[9]

ფორმირება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

მაგნეტარი SGR 1900+14. გარშემორტყმულია 7 სინათლის წლის მანძილზე გადაჭიმული გაზის რგოლით. სპიტცერის კოსმოსური ტელესკოპის ფოტო

სუპერნოვას დროს ვარსკვლავი კოლაფსირდება და ნეიტრონულ ვარსკვლავად გარდაიქმნება, რომლის მაგნიტური ველი დრამატულად ძლიერდება. წრფივხაზოვანი განზომილების განახევრება, მაგნიტურ ველს ოთხჯერ ზრდის და აძლიერებს. დუნკანმა და ტომპსონმა დაადგინეს, რომ როდესაც ახლად ჩამოყალიბებული ნეიტრონული ვარსკვლავის ბრუნვა, ტემპერატურა და მაგნიტური ველი მარჯვენა მხარეს მერყეობს, დინამო მექანიზმმა, შესაძლოა სითბოს და ბრუნვის ენერგია მაგნიტურ დიდ ენერგიად გარდაქმნას და უკვე არსებული 108 ტესლა, 1011 ტესლა (1015 გაუსი) სიმძლავრეზე მეტად გაზარდოს, რაც მაგნეტარის წარმოშობის საფუძველია.[10] ყოველი ათი სუპერნოვასვას ნარჩენიდან ერთი მაგნეტარია, ვიდრე სტანდარტული ნეიტრონული ვარსკვლავი ან პულსარი.[11]

აღმოჩენა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

1979 წლის 5 მარტს, ორი საბჭოთა ზონდის, ვენერა 11-ისა და 12-ის ვენერას ატმოსფეროში წარმატებით ჩაშვების შემდეგ, რომლებმაც გამა-გამოსხივების რადიაციით კურსი შეიცვალეს, სტანდარტული დროით დაახლოებით 10:51-ზე — ამ კონტაქტის შემდეგ, რადიაციის მხრივ ორივე ზონდის მონაცემებმა კითხვები გააჩინა, როგორც ნორმალური 100, ასევე 200 000-ზე მეტი დარტყმითი ტალღიდან წამში, რომლებიც მხოლოდ მილიწამს გრძელდებოდა.

გამა-გამოსხივების სწრაფი გავრცელების შემდეგ, თერთმეტი წამის ინტერვალით, NASA-ს ზონდი ჰელიოს 2, რომელიც მზის გარშემო ორბიტაზე მოძრაობდა, ძლიერი რადიაციის ზემოქმედების ქვეშ აღმოჩნდა. ტალღა მალევე ვენერას ორბიტაზე მოძრავი პიონერის დეტექტორებმა დააფიქსირეს. რამდენიმე წამში დედამიწამ რადიაციული დარტყმა მიიღო, რაც აშშ-ს თავდაცვის დეპარტამენტის სამმა თანამგზავრმა, საბჭოთა სამეცნიერო კვლევითი თანამგზავრული პროგრამის პროგნოზის შვიდმა თანამგზავრმა და აინშტაინის ობსერვატორიამ დააფიქსირეს. ტალღა კომეტების საერთაშორისო მკვლევარსაც მიწვდა, რომელიც დედამიწის მაგნიტურ ველს და მზის ქარებს სწავლობდა. ეს აფეთქება, მანამდე დაფიქსირებულთაგან 100-ჯერ უფრო ინტენსიური იყო. იმის გამო, რომ გამა-გამოსხივება სინათლის სიჩქარით მოძრაობს და ტალღა რამდენიმე შორეულმა კოსმოსურმა აპარატმა დააფიქსირა, იმპულსის დრო, 2 არკწამის სიზუსტით განისაზღვრა.[12] წყაროს მხარეს შეესაბამება მაგელანის დიდ ნისლეულში მდებარე ვარსკვლავი, რომელიც დაახლოებით ძვ. წ. 5000 წლისთვის სუპერნოვად აფეთქდა.[4] მოვლენას GRB 790305b ეწოდა.

ბოლო აღმოჩენები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

გამა-გამოსხივების ამოფრქვევის და სუპერნოვასგან წარმოქმნილი მაგნეტარის მხატვრული წარმოსახვა

2008 წლის 21 თებერვალს, NASA-ს და მაკგილის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა განაცხადეს, რომ აღმოაჩენილია რადიოპულსურული თვისებების მქონე ნეიტრონული ვარსკვლავი, რომელიც ძლიერ მაგნიტურ ტალღებს გამოსცემდა. ეს ცხადყოფს, რომ მაგნეტარი არა მხოლოდ იშვიათი ტიპის პულსურია, არამედ შესაძლებელია ზოგიერთი პულსარის არსებობის პერიოდის ერთ-ერთი ფაზა (შექცევადი) იყოს.[13]

2008 წლის 24 სექტემბერს, ევროპის სამხრეთულმა ობსერვატორიამ (ESO) განაცხადა, რომ დიდი ტელესკოპის გამოყენებით, პირველი ოპტიკურად აქტიური, მაგნეტარ-კანდიდატია აღმოჩენილი. ობიექტს სახელი SWIFT J195509+261406 მიენიჭა.[14]

2014 წლის 1 სექტემბერს, ევროპულმა კოსმოსურმა სააგენტომ (ESA), სუპერნოვას Kesteven 79-ის ნარჩენებთან ახლომდებარე მაგნეტართან დაკავშირებით ინფორმაცია გამოაქვეყნა.

2013 წელს, სურათებზე დაკვირვებით, რომლებიც 2008-2009 წლებშია გადაღებილი, ევროპელმა და ჩინელმა ასტრონომებმა მაგნეტარი აღმოაჩინეს, რომელსაც სახელად 3XMM J185246.6+003317 უწოდეს.[15]

2013 წელს აღმოაჩინეს მაგნეტარი სახელად PSR J1745-2900, რომელიც მშვილდოსანი A*-ს სისტემაში, შავი ხვრელის გარჩემო ორბიტირებს. ობიექტი გალაქტიკის იონიზირებული ცენტრის, ვარსკვლავთშორისი სივრცის შესწავლისთვის მნიშვნელოვან ისტრუმენტს წარმოადგენს.

ცნობილი მაგნეტარები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

2016 წლის მარტის მდგომარეობით, ცნობილია 23 მაგნეტარი, კიდევ ექვსი ობიექტი კი დაკვირვების და დასტურის პროცესშია.[16] სრული ჩამონათვალი მოცემულია მაკგილის SGR / AXP ონლაინ-კატალოგში.[16] ცნობილი მაგნეტარებია:

  • 20 000 სინათლის წლის მანძილზე, არწივის თანავარსკვლავედში მდებარე SGR 1900+14. ნაკლები გამოსხივების ხანგრძლივი პერიოდის შემდეგ (მნიშვნელოვანი ამოფრქვევები მხოლოდ 1979 და 1993 წლებში), 1998 წლის მაის-აგვისტოში გააქტიურდა, ხოლო 27 აგვისტოს გამოვლენილი გამოსხივების სიძლიერე, აღმოჩნდა საკმარისი იმისთვის, რათა იტალიურ-ჰოლანდიური ორბიტალური რენტგენოლოგიური ობსერვატორია, ავტომატური პლანეტათაშორისი სადგური, NASA-ს ორბიტალური რენტგენოლოგიური ობსერვატორია და მზის ქარების მკვლევარი სადგური გაეთიშათ შემდგომი ძლიერი დაზიანების პრევენციის მიზნით. 2008 წლის 29 მაისს, სპიცერის კოსმოსურმა ტელესკოპმა ამ მაგნეტარის გარშემო მატერიის რგოლები აღმოაჩინა და მიჩნეულია, რომ 1998 წლის გააქტიურება, რგოლების ჩამოყალიბებასთან არის კავშირში.[17]
  • SGR 0501+4516 2008 წლის 22 აგვისტოს აღმოაჩინეს.[18]
  • 2008 წლის სექტემბერს, ESO-მ ობიექტის, როგორც მაგნეტარი SWIFT J195509+261406 იდენტიფიკაციასთან დაკავშირებით განაცხადა, რომელიც თავდაპირველად გამა-გამოსხივების მოვლენით (GRB 070610) იყო იდენტიფიცირებული.[14]
  • მასიურ გალაქტიკათგროვა Westerlund 1-ში მდებარე CXO J164710.2-455216, რომელიც მზეზე 40-ჯერ მეტი მასის მქონე ვარსკვლავისგან შეიქმნა.[19][20][21]
  • 2011 წლის 14 ივლისს, მადრიდსა და კატალონიაში, ესპანეთის ეროვნული უმაღლესი სამეცნიერო კვლევითი საბჭოს იტალიელმა და ეპანელმა მკვლევრებმა SWIFT J1822.3 Star-1606 აღმოაჩინეს. ამ მაგნეტარს დაბალი მაგნიტური ველი გააჩნია და შესაძლოა, სულ რაღაც ნახევარი მილიონი წლისაა.[22]
  • 3XMM J185246.6+003317, ასტრონომების საერთაშორისო ჯგუფმა ESA-ს XMM-Newton-ის რენტგენული ტელესკოპის მონაცემებზე დაკვირვების შედეგად აღმოაჩინა.
    ირმის ნახტომის ცენტრში, სუპერმასიური შავ ხვრელ მშვილდოსანი A*-სთან ახლომდებარე მაგნეტარი.

კაშკაშა სუპერნოვები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

მიჩნეულია, რომ უჩვეულოდ კაშკაშა სუპერნოვები, არასტაბილური, ძალიან დიდი ვარსკვლავების სიკვდილით არიან წარმოშობილნი, თუმცა, ასტრონომების მიერ ჩატარებული ბოლოდროინდელი კვლევები პოსტულატურად ცხადყოფს[23][24], რომ სუპერნოვას ნარჩენებით გარშემორტყმულ, ახლად შექმნილი მაგნეტარებიდან გამოთავისუფლებული ენერგია, შეიძლება ზოგიერთ სეპერნოვას მოვლენაზე იყოს პასუხისმგებელი, მაგალითად, როგორებიცაა SN 2005ap და SN 2008es.

სქოლიო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  1. Kaspi, Victoria M.; Beloborodov, Andrei M. (2017). "Magnetars". Annual Review of Astronomy and Astrophysics 55 (1): 261–301. arXiv:1703.00068. Bibcode 2017ARA&A..55..261K. . https://doi.org/10.1146/annurev-astro-081915-023329.
  2. 2.0 2.1 Ward; Brown lee, p.286
  3. 3.0 3.1 Magnetars, Soft Gamma Repeaters and Very Strong Magnetic Fields. Robert C. Duncan, University of Texas at Austin (March 2003). დაარქივებულია ორიგინალიდან - 2007-06-11. წაკითხვის თარიღი: 2007-05-23.
  4. 4.0 4.1 4.2 Kouveliotou, C.; Duncan, R. C.; Thompson, C. (February 2003). "Magnetars Archived 2007-06-11 საიტზე Wayback Machine.[[ ]]". Scientific American; Page 36.
  5. HLD user program, at Dresden High Magnetic Field Laboratory. წაკითხვის თარიღი: 2009-02-04.
  6. Duncan, Robert. `MAGNETARS', SOFT GAMMA REPEATERS & VERY STRONG MAGNETIC FIELDS. University of Texas. დაარქივებულია ორიგინალიდან - May 17, 2013. წაკითხვის თარიღი: 2013-04-21.
  7. Wanjek, Christopher. (February 18, 2005) Cosmic Explosion Among the Brightest in Recorded History. NASA. წაკითხვის თარიღი: 17 December 2007.
  8. Dooling, Dave. (May 20, 1998) "Magnetar" discovery solves 19-year-old mystery. Science@NASA Headline News. წაკითხვის თარიღი: 17 December 2007.
  9. Price, Daniel J.; Rosswog, Stephan (May 2006). "Producing Ultrastrong Magnetic Fields in Neutron Star Mergers". Science 312 (5774): 719–722. arXiv:astro-ph/0603845. Bibcode 2006Sci...312..719P. . PMID 16574823. http://users.monash.edu.au/~dprice/research/nsmag/. თარგი:Open access
  10. Kouveliotou, p.237
  11. Popov, S. B.; Prokhorov, M. E. (April 2006). "Progenitors with enhanced rotation and the origin of magnetars". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 367 (2): 732–736. arXiv:astro-ph/0505406. Bibcode 2006MNRAS.367..732P. . თარგი:Open access
  12. Cline, T. L., Desai, U. D., Teegarden, B. J., Evans, W. D., Klebesadel, R. W., Laros, J. G., (Apr 1982). "Precise source location of the anomalous 1979 March 5 gamma-ray transient". Journal: Astrophysical Journal 255: L45–L48. Bibcode 1982ApJ...255L..45C. . თარგი:Open access
  13. Shainblum, Mark. (21 February 2008) Jekyll-Hyde neutron star discovered by researchers]. McGill University.
  14. 14.0 14.1 The Hibernating Stellar Magnet: First Optically Active Magnetar-Candidate Discovered. ESO (23 September 2008).
  15. Magnetar discovered close to supernova remnant Kesteven 79. ESA/XMM-Newton/ Ping Zhou, Nanjing University, China (1 September 2014).
  16. 16.0 16.1 McGill SGR/AXP Online Catalog. წაკითხვის თარიღი: 2 Jan 2014.
  17. Strange Ring Found Around Dead Star.
  18. Francis Reddy, European Satellites Probe a New Magnetar (NASA SWIFT site, 06.16.09)
  19. Westerlund 1: Neutron Star Discovered Where a Black Hole Was Expected
  20. Magnetar Formation Mystery Solved, eso1415 - Science Release (14 May 2014)
  21. Wood, Chris. "Very Large Telescope solves magnetar mystery" GizMag, 14 May 2014. Accessed: 18 May 2014.
  22. A new low-B magnetar
  23. Kasen, D.; L. Bildsten. (1 Jul 2010). "Supernova Light Curves Powered by Young Magnetars". Astrophysical Journal 717: 245–249. arXiv:0911.0680. Bibcode 2010ApJ...717..245K. .
  24. Woosley, S. (20 Aug 2010). "Bright Supernovae From Magnetar Birth". Astrophysical Journal Letters 719 (2): L204. arXiv:0911.0698. Bibcode 2010ApJ...719L.204W. .