磁場強度比典型中子星高千倍，科學家提出磁星磁場來源新理論

[peter]

 磁場強度比典型中子星高千倍，科學家提出磁星磁場來源新理論

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磁星形成之謎應該解開了吧
http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1257

磁星（magnetar）是性質非常奇特且密度極端緻密的超新星爆炸殘骸，它們也是宇宙中磁場強度最強的天體。天文學家利用歐南天文台（ESO）超大望遠鏡（Very Large Telescope，VLT）觀測結果指出：他們首度發現磁星的伴星，且這項發現結果或許可讓天文學家們有機會解決磁星到底是如何形成這個懸宕35年之久的問題，或許還可藉機瞭解為何這麼特別的星體並會如天文學家原本預期的直接塌縮成黑洞。



http://pansci.tw/archives/61256

目前已知銀河系中的磁星約有20多顆，英國公開大學（The Open University）天文學家Simon Clark等人利用VL觀測其中一顆位在Westerlund 1星團中的磁星，CXOU J164710.2-455216（簡寫為CXOU J1647-45）。Clark等人的早期觀測工作顯示，磁星CXOU J1647-45應該是Westerlund 1星團中一顆原本質量高達40倍太陽質量的恆星發生超新星爆炸而形成的。然而，這個結論卻讓這些天文學家開始苦惱，苦惱的原因在於：這顆磁星的前身恆星這麼大，按現行恆星演化理論來看，發生超新星爆炸時，核心部分應該會直接形成黑洞才對，不應該形成中子星。究竟什麼地方出了問題？

Clark等人曾提出假設認為：磁星應該是兩顆極大質量恆星所組成的密近雙星系統中形成的，這兩顆星非常接近，其軌道距離可能還不及太陽到地球這麼遠。不過到目前為止，天文學家不曾在磁星CXOU J1647-45附近找到伴星的蹤跡，無法證實這個假設是否正確。因此，Clark等人利用VLT搜尋星團其他部分，尋找所謂的「落跑恆星（runaway star）」，即以高速逃脫星團的天體，看看是否是因為這場劇烈的超新星爆炸不小心把伴星給踢出去了。

eso1415b_Westerlund_1最終，Clark等人發現編號為Cl* Westerlund 1 W 5（簡寫為Westerlund 1-5）的恆星符合他們的要求。這顆星在太空中的速度不僅正如預期中超新星爆炸將伴星拋射出去的那麼快，而且它的低質量、高亮度且富含碳元素的等特徵，在在都反映出這顆恆星它不可能原本就是顆單星，而是曾是雙星或聚星系統裡的一員。

這項發現可讓天文學家重建這顆恆星一生將近之時到底發生何事，藉此瞭解為何不是形成黑洞，而是形成磁星。在第一階段，這對雙星中質量比較大的主星先因核心燃料用盡而離開主序階段，其外殼膨脹到超
過兩星的重力勢力界線，致使部分物質因而轉移到原本質量較小的伴星上，使伴星自轉速度愈來愈快，如此快速的自轉，正是它後來演變成擁有超強磁場的磁星的基本要素。

第二階段，質量轉移使伴星質量變得大到反而讓大量伴星新近獲得的物質向外溢出。絕大部分溢出的物質流失在太空中，但有一部份回流到主星上，而這個主星，就是最近發現的Westerlund 1-5。

所以，磁星到底如何形成的，天文學家終於有譜了：正是這個特別的物質交換過程，讓Westerlund 1-5具有同時擁有豐富的氫、氮和碳這樣非常獨特的化學特徵（備註1），又可讓它的伴星有效瘦身，質量減低到只能形成磁星、但無法塌縮成黑洞的程度！

Westerlund 1星團位在南天的天壇座（Ara）中，距離地球約16,000光年，是瑞典天文學家Bengt Westerlund於1961年前往澳洲進行觀測的過程中發現的；Westerlund後來在1970~19714年期間成為歐南天文台台長。這個由大質量恆星組成的星團本身非常明亮，但因為隱藏在一個龐大的星際氣體塵埃雲後方，被這些雲氣阻絕了大部分的可見光，使其亮度減低成原來的10萬分之1以下，才會遲至1961年方被發現。

到目前為止，所有已分析過的Westerlund 1成員星的質量至少為30~40倍太陽質量。這類大質量恆星的生命非常短暫，由此可見Westerlund 1星團必定非常年輕；事實上，由觀測資料顯示，這個星團的年齡大約為350~500萬年左右，所以這個星團必定是銀河系內的新生星團，這使得Westerlund 1星團是天文學家眼中的寶窟，可以幫助天文學家瞭解銀河系中的大質量恆星如何形成、演化與死亡。透過觀測，這些天文學家推測這個極端星團的質量很可能高達10萬倍太陽質量，甚至可能不只此數；然而它所有的成員星卻擠在直徑不及6光年的狹小區域內。這使得Westerlund 1成為迄今已知銀河系中質量最緻密的年輕星團。

[peter]

2015年07月10日  宇宙最強磁鐵造成最強烈伽馬射線暴
http://www.epochtimes.com.tw/p133400

此前，科學家們認為，伽馬射線暴的原因只能是，超新星周圍的質量為太陽50倍的星體崩解造成。然而，現在的實際觀測顯示，超新星與伽馬射線暴之間不存在這種關係。

相反，研究人員發現，磁星是造成伽馬射線暴的唯一原因。磁星是一種中子星。中子星是宇宙中體積最小、密度最大的恆星，其半徑往往不到16.1公里（10英里），但質量比我們太陽還要大。而且，磁星這種中子星能每秒旋轉另據歐洲南方天文臺7月8日發布的消息，這項研究是根據歐洲南方天文臺在智利的分台帕瑞納天文臺（Paranal Observatory）和拉西拉天文臺（La Silla Observatory）所觀測的數據完成。

德國麥克斯‧普朗克物理研究所（Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik）的物理學家約肯‧格瑞尼（Jochen Greiner）解釋：「長時間的伽瑪射線暴的發生頻率很低，10,000至100,000個超星雲發生一次伽瑪射線暴，所以認為一定是某種特殊的星體產生伽瑪射線暴。於是，科學家假設伽瑪射線暴來源於周圍大質量恆星（質量為太陽的50倍），他們設想伽瑪射線暴標誌黑洞的形成。但是，現在超星雲SN 2011kl的觀測結果改變了我們以前對GRB 111209A超長時間伽瑪射線暴的解釋模式。」

GRB 111209A是2011年12月9日瑞士衛星觀測到的持續一個小時的伽瑪射線暴。

通常，伽馬射線暴只持續幾秒，在極少數情況下，會持續幾個小時。

資料記載，SGR 1806-20是一顆位於人馬座的磁星，距地球約50,000光年遠，直徑不足20公里，自轉週期為7.5秒。

2004年12月27日，科學家檢測到它在50,000年前發生的爆炸輻射抵達地球。其強度如果轉換成可見光，能看到爆炸亮度比滿月還要亮，也是地球上能觀測的所有太陽系外最強的一次爆炸事件。

科學家計算，其釋放的能量相當於太陽在15萬年內所放能量的總和。如果在距離地球10光年的範圍內發生該爆炸，地球的臭氧層將被摧毀，我們人類會有滅頂之災。

幸運的是，SGR 1806-20磁星離我們很遠。而且在目前已知的磁星中，即使最近的1E 2259+586，距離地球也有13,000光年之遙。


https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%A3%81%E6%98%9F
當一顆大型恆星經過超新星爆發後，它會塌縮為一顆中子星，其磁場也會迅速增強。在科學家鄧肯及湯普森的計算結果當中，其強度約為一億特斯拉（10e8 Tesla），在某些情況更可達1000億特斯拉（10e11)

一個強度超過 1,000,000,000 特斯拉(10E9) 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。
一顆釹磁鐵的磁場強度約為 1 Tesla，
而地磁場的強度則為 30 至 60 μT，不少用作數據儲存的磁性媒體，可在短距離下以毫特斯拉的磁場把數據刪除。

在距磁星 1,000 公里的範圍內其強大磁場足以置人於死地，水份的抗磁性可把細胞組織撕碎。
一顆質量達太陽 1.4 倍的磁星在相同距離範圍內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成兩段。


https://zh.wikipedia.org/wiki/SGR_1806-20
這顆磁星曾於大約50,000年前發生爆炸

http://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=17&topic=20196.0

[peter]

 磁場強度比典型中子星高千倍，科學家提出磁星磁場來源新理論 
https://technews.tw/2020/03/17/magnetar-neutron-star-magnetic-field-dynamo-effect/

磁星是目前宇宙中能觀察到擁有最強磁場的一種中子星，然而它們的磁場起源仍有分歧。最近，根據德國馬克斯‧普朗克天體物理研究所、巴黎地球物理研究所（IPGP）科學家們合作開發的新模型，磁星磁場可以在中子星的形成過程中放大。

中子星是宇宙中極度緊湊的物體，密度排名緊接在黑洞之後，典型中子星半徑僅 11 公里、但包含 1～2 倍太陽質量。其中，磁星是擁有最強磁場的一種中子星類型，比普通的中子星磁場還要強 1,000 倍，特徵是 X 射線與伽馬射線爆發，然而它們的起源仍存在爭議。

通常，中子星為大質量恆星（逾 9 倍太陽質量）坍塌後遺留下的核心，因此一些理論假設中子星磁場可以繼承自原本的恆星，換句話說，中子星磁場可完全由坍塌前核心的磁化強度確定。然而問題在於，恆星爆炸前的磁場若極強，可能會導致恆星減速旋轉，那麼最終中子星的轉速應該很緩慢，但我們知道事實並非如此──現在已知最高轉速的中子星 PSR0535-69，轉速高達每秒 1968 轉。

因此，馬克斯‧普朗克天體物理研究所（MPA）團隊研究人員 Thomas Janka 認為，中子星可能是在自身形成過程中才產生極端磁場。

在恆星坍塌的最初幾秒鐘內，新生中子星透過發射微中子冷卻下來，這種冷卻引發強烈的內部對流，類似鍋子內沸騰的水，並可能導致原本存在的弱磁場增強，此機制即發電機理論（dynamo effect）。

為了測試這種理論正不正確，研究團隊利用超級電腦開發模型，模擬結果顯示中子星的初始弱磁場確實一路放大到 1016G。

這項結果也可為極超新星（superluminous supernova/hypernova，也稱駭新星）提供一點見解。極超新星爆炸所發出的光比普通超新星多 100 倍，有時還伴隨持續數十秒的伽馬射線爆發，可能就是藉發電機效應提取大量能量。新論文發表在《科學前緣》（Science Advances）期刊。