磁星

畫家筆下的磁星想像圖

磁星」(Magnetar)是 中子星的一種,它們均擁有極強的 磁場,透過其產生的衰變,使之能源源不絕地釋出高能量 電磁輻射,以 X射線伽瑪射線為主。磁星的理論於1992年由科學家 羅伯特·鄧肯(Robert Duncan)及 克里斯托佛·湯普森(Christopher Thompson)首先提出,在其後幾年間,這個假設得到廣泛接納,去解釋 軟伽瑪射線復發源(soft gamma repeater)及 不規則X射線脈衝星(anomalous X-ray pulsar)等可觀測天體。

形成

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(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场强度,在 赤道附近约3.5×10-5 T,在两极附近约7×10-5 T。

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

據估計,每大約十顆超新星爆發中,便會有一顆能成為磁星,而非一般的中子星或 脈衝星。在它們演變成超新星前,自身需擁有強大磁場及高自轉速度,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後首十秒左右,透過熾熱內核物質的對流所產生的,情形就如一台發動機。如果在對流現象發生期間同時擁有高自轉速度(週期約10毫秒左右),其產生的電流足以傳遍整顆天體,便足夠把其自轉動能轉為其磁場。相反,如果天體的自轉速度較慢,其內核物質的對流所產生的電流不足以傳遍整顆天體,只在局部區域流動。

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