磁星（中子星的一種）

磁星（中子星的一種）

磁星 （中子星的一種） 次瀏覽 | 2022.09.22 14:03:59 更新 來源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 磁星中子星的一種

“磁星”（Magnetar）是中子星的一種，宇宙中的磁星是一種神秘的天體，擁有極為強大的磁場，并且可以釋放出諸如伽瑪射線等高能電磁輻射，磁星形成于超新星爆發(fā)，當(dāng)恒星消耗完自身攜帶的燃料后發(fā)生強烈的爆發(fā)，在條件具備的情況下可坍縮成一顆中子星，如果磁場足夠強大，那么這類中子星就被稱為磁星。

中文名

磁星

外文名

magnetar

簡介SGR 1900+14周圍的一個光環(huán)

磁星是一種高度磁化的中子星，與很多壯觀瞬變天體物理學(xué)現(xiàn)象有關(guān)。她們開發(fā)了新穎、精確的觀測技術(shù)，證實了具有超強磁場的中子星存在，并描繪出它們的物理特性。她們已將磁星確立為一種嶄新而又重要的天體類別。

形成專家認為軟伽馬射線復(fù)現(xiàn)源是磁星或具有超強磁場的中子星

當(dāng)一顆大型恒星經(jīng)過超新星爆發(fā)后，它會塌縮為一顆中子星，其磁場也會迅速增強。在科學(xué)家鄧肯及湯普森的計算結(jié)果當(dāng)中，其強度約為一億特斯拉（108 Tesla），在某些情況更可達1,000億特斯拉（1011 T，1015 Gauss），這些極強磁場的中子星便被稱為“磁星”。而地球表面的天然地磁場強度，在赤道附近約3.5×10-5 T，在兩極附近約7×10-5 T。

一顆超新星在爆發(fā)期間，自身可能會失去約10%的質(zhì)量，一顆質(zhì)量為太陽的10倍到30倍的恒星，在避免塌縮成黑洞的情況下，它們需要放出更大的質(zhì)量，可能為自身的80%。

據(jù)估計，每大約十顆超新星爆發(fā)中，便會有一顆能成為磁星，而非一般的中子星或脈沖星。在它們演變成超新星前，自身需擁有強大磁場及高自轉(zhuǎn)速度，方有機會演化成磁星。有人認為，磁星的磁場可能是在中子星誕生后首十秒左右，透過熾熱內(nèi)核物質(zhì)的對流所產(chǎn)生的，情形就如一臺發(fā)動機。如果在對流現(xiàn)象發(fā)生期間同時擁有高自轉(zhuǎn)速度（周期約10毫秒左右），其產(chǎn)生的電流足以傳遍整顆天體，便足夠把其自轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)為其磁場。相反，如果天體的自轉(zhuǎn)速度較慢，其內(nèi)核物質(zhì)的對流所產(chǎn)生的電流不足以傳遍整顆天體，只在局部區(qū)域流動。

短壽命SGR1900+14在銀河系中的位置

一顆磁星的外層含有等離子及以鐵為主的重元素，在張力產(chǎn)生期間，天體會出現(xiàn)“星震”（starquake），這種地震能使天體釋放強大能量，包括釋出X射線暴及伽瑪射線暴，天文學(xué)家把這種天體稱為“軟伽瑪射線復(fù)發(fā)源”。

如果把一顆磁星看成為“軟伽瑪射線復(fù)發(fā)源”，它們的壽命相當(dāng)短暫。“星震”會釋出大量物質(zhì)及能量，當(dāng)中物質(zhì)被困在自身的強大磁場中，繼而在數(shù)分鐘內(nèi)蒸發(fā)殆盡，另外其他能以放射形式釋出的物質(zhì)，其動能來自天體的角動量，使磁星的自轉(zhuǎn)速度減慢，且比其他中子星減得更快。轉(zhuǎn)速減慢會連帶其強大磁場一同減弱，到大約一萬年后磁星的“星震”停止，期間仍會釋出X射線，天文學(xué)家將之稱為“不規(guī)則X射線脈沖星”。再過大約一萬年后，其活動幾近停止。“星震”屬于一種瞬間的大型破壞，當(dāng)中一些給人們直接記錄，例如2004年12月27日的SGR 1806-20，隨著天文望遠鏡的精確度日高，預(yù)計在未來人們能記錄更多類似現(xiàn)象。

超強磁場的影響磁星想象圖

超強磁場的影響：一個強度超過10 GTesla（1010 T）的磁場，在地月距離的一半位置就足以將地球一張銀行信用卡給消磁。一顆以釹元素制成的稀土磁石，其磁場強度約為1 Tesla，而地磁場的強度則為30至60 μT，不少用作數(shù)據(jù)儲存的磁性媒體，可在短距離下以毫特斯拉的磁場把數(shù)據(jù)刪除。

在距磁星1,000公里的范圍內(nèi)，其強大磁場足以置人于死地，水份的反磁性可把細胞組織撕碎。一顆質(zhì)量達太陽1.4倍的磁星，在相同距離范圍內(nèi)，其潮汐力也足以致命，如果把一個人放在這種地方，其20000牛頓以上的拉力足以把這個人撕開兩段。

已知的磁星

? SGR 1806-20，位于人馬座，距離地球50,000光年。

? 1E?1048.1-5937，位于船底座，距離地球9,000光年。該恒星在演變?yōu)榇判乔埃滟|(zhì)量估計為太陽的30到40倍。

截至2004年12月，已知的“軟伽瑪射線復(fù)發(fā)源”有4顆，“不規(guī)則X射線脈沖星”有5顆，另有5顆疑似天體等待證實。

太空觀測發(fā)現(xiàn)三萬光年外磁星爆發(fā)耀眼光環(huán)如太空煙火（圖）Swift"s X-Ray望遠鏡捕捉到正在燃燒的中子星SGR J1550-5418的周圍一個正在擴大的光環(huán)

天文學(xué)家曾利用美國宇航局的“雨燕”（Swift）衛(wèi)星和費米伽馬射線太空望遠鏡（Fermi Gamma Ray Space Telescope），觀察距離地球30000光年的一個恒星殘余物中頻繁發(fā)生的一些高能伽馬射線爆發(fā)，這種爆發(fā)宛如天國煙火。這些美麗的天上“煙火”是從一種被稱作“軟γ 射線復(fù)現(xiàn)源”（soft-gamma-ray repeater）的，非常罕見的中子星中發(fā)出的。這種天體會時不時地噴發(fā)出一系列X射線和伽馬射線。

6500光年外發(fā)現(xiàn)55萬歲奇異磁星

2013年5月，科學(xué)家利用美國宇航局錢德拉X射線空間望遠鏡和其它數(shù)顆衛(wèi)星開展的一項觀測結(jié)果顯示，磁星可能要比原先設(shè)想中的更加多樣化，并且在數(shù)量上也更為常見。

最新觀測顯示一顆編號為SGR0418+5729（簡稱：SGR0418）的磁星卻似乎有些與眾不同：其表面的磁場強度與一般的中子星相仿。

西班牙巴塞羅那空間科學(xué)研究所的南達·里阿（Nanda?Rea）表示：“我們發(fā)現(xiàn)SGR0418的地表磁場比任何其它磁星都更低。這對于我們理解中子星演化以及超新星爆發(fā)的本質(zhì)具有重要意義。”

最新發(fā)現(xiàn)

2021年2月19日，中國慧眼衛(wèi)星團隊在京宣布，慧眼衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)首個跟神秘的快速射電暴相關(guān)聯(lián)的X射線暴，確認其來自銀河系內(nèi)的磁星SGR J1935+2154，并在國際上首先證認該X射線暴包含的兩個X射線脈沖是快速射電暴的高能對應(yīng)體。這一發(fā)現(xiàn)，與國際上其它望遠鏡的觀測一起，證明快速射電暴可以起源于磁星爆發(fā)，破解了快速射電暴的起源之謎，并為理解快速射電暴的輻射機制和磁星的爆發(fā)機制提供了至關(guān)重要的數(shù)據(jù)[1][2]

參考資料