Магнетар – это тип нейтронной звезды, обладающей очень мощным магнитным полем, часто достигающим 10 гигатесла – в квадриллионы раз мощнее, чем магнитное поле, окружающее Землю, и в миллионы раз мощнее, чем поле любого искусственного магнита, когда-либо созданного человечеством. Даже на расстоянии в 1000 километров от магнетара сила магнитного поля этого объекта настолько велика, что оно способно разорвать на части человеческие ткани. При распаде магнитное поле испускает высокоэнергетическое рентгеновское и гамма-излучение.

Первые зарегистрированные лучи, предположительно, идущие от магнетаров, наблюдались в 1979 г. Основная теория функционирования магнетара была предложена в 1979 г. Робертом Дунканом и Кристофером Томпсоном, чтобы объяснить наблюдаемые явления.

Согласно этой теории, при взрыве сверхновой звезда, коллапсирущая в нейтронную звезду, которая и так обладает мощным магнитным полем, может дополнительно усилить его, превращая механическую энергию, полученную при сжатии, в электромагнитную энергию. Этот механизм получил название «динамо», отсылающее к хорошо известным электрическим генераторам.

Оценки указывают на то, что примерно одна из десяти сверхновых может стать магнетаром.

Рождение магнетара

Нормальные нейтронные звёзды образуются, когда массивная звезда израсходует запасы своего водородного топлива, и становится неспособной более поддерживать горение своего ядра. В результате целого ряда событий звезда взрывается ослепительной вспышкой сверхновой, после которой остаётся лишь нейтральное ядро.

Во время этого процесса магнитное поле звезды усиливается в соответствии с физическим принципом, известным как условие сохранения потока. По сути, сжатие звезды в более компактную форму заставляет силу магнитного поля возрастать, с тем, чтобы на больших расстояниях от звезды поле оставалось неизменным.

В случае магнетаров, однако, условия сжатия в некоторой степени отличаются. И уникальная комбинация вращательного движения, температуры и силы магнитного поля превращает часть тепла и вращательной энергии звёзд в дополнительную энергию поля.

Ближайшее к Земле звёздное сверхскопление Вестерланд 1, находящееся на расстоянии примерно в 16000 световых лет от нас, содержит некоторые из наиболее массивных звёзд главной последовательности во Вселенной. Радиусы некоторых из этих гигантов сравнимы с орбитой Сатурна, а некоторые сравнимы по светимости с миллионами Солнц.

В центре этого сверхскопления был обнаружен гигантский магнетар – в то время как обычно нейтронные звёзды (а следовательно, и магнетары) образуются из звёзд с начальными массами в 10-25 масс Солнца, начальная масса этого объекта составляла около 40 солнечных масс.

Пока учёным неясно точно, почему эта звезда не сжалась до чёрной дыры – выдвигалось предположение, что наличие компаньона у звезды могло объяснить некоторую потерю массы, но этот компаньон не был обнаружен. Возможно, звезда-компаньон была уничтожена при взаимодействии со звездой, ставшей впоследствии магнетаром. В любом из случаев, решение этого вопроса пока не представляется очевидным.