Un magnétar est un type de reste de supernova ; plus précisément, une étoile à neutrons avec un champ magnétique extrêmement intense. Les magnétars sous-tendent les phénomènes astronomiques observés tels que les répéteurs gamma mous et les pulsars à rayons X anormaux. Les tensions dans la croûte du magnétar provoquent périodiquement des tremblements d’étoiles et libèrent un rayonnement électromagnétique sous forme de rayons X, produisant des impulsions toutes les dix secondes environ qui peuvent être observées par les astronomes sur Terre. À des intervalles irréguliers et plus longs, des rayons gamma sont également libérés.
Les magnétars sont créés lorsqu’une étoile supergéante manque de combustible nucléaire et s’effondre catastrophiquement en supernova. Pour qu’un magnétar soit produit, l’étoile doit avoir une vitesse de rotation et un champ magnétique rapides avant l’effondrement. Cela ne se produit que dans environ 1 cas sur 10. Selon la masse de l’étoile, une étoile à neutrons ou un trou noir est laissé comme résidu de supernova.
Si l’étoile supergéante tourne très rapidement lorsqu’elle s’effondre, et qu’elle n’est pas si massive, elle s’effondre dans un trou noir, une intense dynamo naturelle est créée à l’intérieur de l’étoile à neutrons résultante. Si l’étoile à neutrons tourne suffisamment vite pour suivre la période de convection (environ une fois toutes les dix millisecondes), les courants de convection peuvent fonctionner globalement, transférant une quantité importante d’énergie cinétique à un champ magnétique. C’est le même principe de fonctionnement que les générateurs électriques, qui font tourner un fil enroulé en présence d’un champ magnétique pour générer de l’électricité. On pense que la majeure partie de la construction du champ se fait dans les 10 premières secondes où l’étoile à neutrons est créée.
Grâce à ce mécanisme, l’intensité du champ magnétique déjà impressionnante d’une étoile à neutrons typique, 108 teslas, est augmentée jusqu’à 1011 teslas. Par comparaison, la force du champ magnétique de la Terre est de 30 à 60 microteslas. Le champ magnétique d’un aimant en néodyme est d’environ 1 tesla, avec une densité d’énergie magnétique de 4.0 x 105 J/m3. Pendant ce temps, un magnétar peut avoir une densité d’énergie magnétique aussi élevée que 100 gigateslas, une densité d’énergie de 4.0 x 1016 J/m3, avec une densité de masse E/c2 >105 fois celle du plomb.
Le champ magnétique spatial d’un magnétar ne dure pas longtemps en termes astronomiques – seulement environ 10,000 XNUMX ans, puis il diminue jusqu’à celui d’une étoile à neutrons moyenne. À ce stade, leurs comportements d’émission de rayons gamma et de tremblements d’étoiles se refroidissent. Compte tenu de leur courte durée de vie, nous ne voyons qu’environ neuf magnétars dans notre propre galaxie.
Le champ magnétique généré par un magnétar est vraiment ahurissant. Son champ magnétique est si intense qu’un magnétar distant de 160,000 100,000 km (1,000 105 mi) pourrait effacer toutes les cartes de crédit sur Terre. À moins de 1010 200 km de distance, le magnétar pourrait déchirer la chair, en raison des brèves fluctuations magnétiques au sein de ses molécules d’eau. Près du magnétar, les rayons X et autres rayonnements électromagnétiques se séparent en deux ou se confondent. Ce phénomène peut être observé dans un cristal de calcite et est appelé biréfringence. La matière elle-même est étirée : dans une intensité de champ de XNUMX teslas, une orbitale atomique se déformera en une forme un peu comme des cigares. À XNUMX teslas, les atomes d’hydrogène deviennent comme des morceaux de spaghetti XNUMX fois plus étroits que leur diamètre normal.