Ein Magnetar ist eine Art Supernova-Überrest; insbesondere ein Neutronenstern mit einem extrem intensiven Magnetfeld. Magnetare liegen beobachteten astronomischen Phänomenen wie weichen Gamma-Repeatern und anomalen Röntgenpulsaren zugrunde. Spannungen in der Magnetarkruste verursachen periodisch „Sternenbeben“ und setzen elektromagnetische Strahlung in Form von Röntgenstrahlen frei, die etwa alle zehn Sekunden Pulse erzeugen, die von Astronomen auf der Erde beobachtet werden können. In unregelmäßigen und längeren Abständen werden auch Gammastrahlen freigesetzt.
Magnetare entstehen, wenn einem Überriesenstern der Kernbrennstoff ausgeht und er als Supernova katastrophal zusammenbricht. Damit ein Magnetar hergestellt werden kann, muss der Stern vor dem Kollaps eine hohe Rotationsgeschwindigkeit und ein hohes Magnetfeld aufweisen. Dies geschieht nur in etwa 1 von 10 Fällen. Als Supernova-Überrest bleibt je nach Masse des Sterns ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch übrig.
Wenn der Überriesenstern beim Kollaps sehr schnell rotiert und nicht so massiv ist, kollabiert er zu einem Schwarzen Loch, im Inneren des entstehenden Neutronensterns entsteht ein intensiver natürlicher Dynamo. Wenn sich der Neutronenstern schnell genug dreht, um mit der Konvektionsperiode Schritt zu halten (etwa alle zehn Millisekunden), können Konvektionsströme global wirken und eine erhebliche Menge kinetischer Energie auf ein Magnetfeld übertragen. Dies ist das gleiche Funktionsprinzip wie bei elektrischen Generatoren, die einen gewickelten Draht in Gegenwart eines Magnetfelds drehen, um Elektrizität zu erzeugen. Es wird angenommen, dass der größte Teil des Feldaufbaus in den ersten 10 Sekunden erfolgt, in denen der Neutronenstern entsteht.
Durch diesen Mechanismus wird die ohnehin schon beeindruckende Magnetfeldstärke eines typischen Neutronensterns von 108 Tesla auf bis zu 1011 Tesla erhöht. Zum Vergleich: Die Magnetfeldstärke der Erde beträgt 30-60 Mikroteslas. Die magnetische Feldstärke eines Neodym-Magneten beträgt etwa 1 Tesla bei einer magnetischen Energiedichte von 4.0 x 105 J/m3. In der Zwischenzeit kann ein Magnetar eine magnetische Energiedichte von bis zu 100 Gigatelas haben, eine Energiedichte von 4.0 x 1016 J/m3, mit einer E/c2-Massendichte von >105 mal der von Blei.
Das raumbeugende Magnetfeld eines Magnetars hält astronomisch nicht lange an – nur etwa 10,000 Jahre, dann sinkt es auf das eines durchschnittlichen Neutronensterns. An diesem Punkt kühlen ihr Starbeben- und Gammastrahlen-Emissionsverhalten ab. Angesichts ihrer kurzen Lebensdauer sehen wir in unserer eigenen Galaxie nur etwa neun Magnetare.
Das von einem Magnetar erzeugte Magnetfeld ist wirklich überwältigend. Sein Magnetfeld ist so intensiv, dass ein Magnetar in 160,000 km Entfernung jede Kreditkarte auf der Erde löschen könnte. In weniger als 100,000 km Entfernung könnte der Magnetar aufgrund der kurzen magnetischen Fluktuationen in seinen Wassermolekülen Fleisch zerreißen. In der Nähe des Magnetars spalten sich Röntgenstrahlen und andere elektromagnetische Strahlung auf oder verschmelzen. Dieses Phänomen kann in einem Calcitkristall beobachtet werden und wird als Doppelbrechung bezeichnet. Die Materie selbst wird gedehnt: Bei einer Feldstärke von 1,000 Tesla verformt sich ein Atomorbital in eine zigarrenähnliche Form. Bei 105 Tesla werden Wasserstoffatome wie Spaghettistücke 1010-mal schmaler als ihr normaler Durchmesser.