MAGNETAR

( Categoría = Final alternativo de una estrella )

Desde que descubrimos el poder y la importancia de las señales de radio, el ser humano las ha utilizado de muchas maneras para desarrollar su sociedad y entender mejor el entorno. Parte de ese entorno natural que nos envuelve e influye, se encuentra en el cosmos más allá de la frontera que limita la atmósfera. Cuando se descubrió que en el cielo se producían explosiones tan fuertes que ningún artefacto humano podía imitar, el interés aumentó de golpe por aquellos cuerpos desconocidos e invisibles que tanta capacidad energética podían llegar a demostrar.

A medida que se perfeccionaron las técnicas de observación y los observatorios espaciales se trasladaron a la órbita del planeta en vez de en su superficie, la exploración espacial cambió radicalmente para siempre, ya que los objetos que tan solo eran visibles por radiofrecuencia o con ondas infrarrojas y ultravioletas, se empezaron a hacer visibles ante nosotros, mostrándonos un ecosistema tan variado de astros que el termino «estrellas» se quedó corto para definirlos.

-De entre los muchísimos prototipos de estrella diferentes que hay, hoy estudiaremos los Magnetars:

magnetar
Los Magnetares o Magnetoestrellas, son un tipo diferente de estrellas de neutrones, así que son antiguos núcleos de estrellas mucho mayores que en su día explotaron. Los Magnetares tienen una escasa esperanza de vida y para que nazcan, se deben cumplir una serie de factores.

Cuando una estrella supergigante llega a la etapa final de su ciclo e implosiona en forma de supernova, dependiendo de su masa, puede dar lugar a un abanico de diferentes cuerpos celestes. Si la estrella tiene más de 40-50 masas solares, seguramente el gran colapso gravitacional causante generará un agujero negro, mientras que si tiene una masa entre 10 y 30 soles, el núcleo resultante de la supernova puede derivar en estrella de neutrones, y en los casos de menor masa, en una enana blanca.

Según los cálculos y estudios realizados, 1 de cada 10 estrellas supermasivas de las que no tienen el peso suficiente como para formar un agujero negro, pero aún así son muy masivas, producen un sistema de “liberación” de capas previa al gran estallido. Si la supernova posee de 6 a 12 masas solares se transformará en una estrella de neutrones de unos 20 km de diámetro, mientras que si el nivel de intensidad de dicha explosión es superior, puede desencadenar en una magnetoestrella antes de que se desequilibre del todo y sucumba a transformarse en agujero negro. De modo que todos los Magnetares que vemos o bien son muy jóvenes, o bien no les queda mucho tiempo de vida, pues rozan el límite de inestabilidad gravitatoria que las consume «rápidamente» (en términos astronómicos). El Magnetar más viejo conocido es SGR 0418+5729, con un campo magnético mucho más débil de lo normal y a punto de desvanecerse, su edad estimada es de 550.000 años.

Los Magnetares son prácticamente el objeto individual que más magnetismo poseen, ya que sus campos magnétcios y su estructura eléctromagnética es enorme y super densa, unas 1.000 veces más que los radio púlsares, cuya intensidad es, a su vez, mil billones de veces mayor que la del Sol. Nacidas de las explosiones de supernovas, las estrellas de neutrones se caracterizan por rotar a gran velocidad y tener una masa un poco mayor que la del Sol pero concentrada en un radio de entre 10 y 20 kilómetros aproximadamente. Su edad se determina a partir de la velocidad de rotación ya que a medida que evolucionan van girando más lentamente.

Magni
Los Magnetares están compuestos por una cantidad enorme y tremendamente densa de partículas sub-atómicas reaccionando entre ellas por sus diferentes capas, generalmente formadas por hierro y helio en su interior. La temperatura de estos cuerpos asciende hasta los tres mil millones de grados centígrados, valor en el que los fotones llegan a ser tan energéticos que pueden romper los núcleos pesados del hierro para formar partículas alfa en un proceso llamado fotodesintegración. Este fenómeno en los Magnetares se produce a gran escala y contribuye a que su campo magnético sea tan sólido, metálico y absorbente.

Dentro del núcleo de los Magnetares, la sopa de partículas híper-comprimidas, recalentadas e ionizadas, pueden llegar a generar Neutronio, el elemento 0 de la tabla periódica por ser formado solo por neutrones y ningún protón. Esto contribuye también a la gran consistencia del campo electromagnético y a la liberación de rayos X y en menor medida rayos Gamma.

A diferencia de los Púlsares o las estrellas de neutrones sencillas, que suelen rotar varias veces por segundo, los Magnetares suelen tardar entre 1 y 10 segundos en dar una vuelta sobre sí mismos, esto afecta a que la gran estructura magnética que lo envuelve no dure más de 10.000 años en desintegrarse, por lo tanto, todos los Magnetares que vemos o son muy jóvenes o dentro de no tanto tiempo dejarán de existir como tales y se irán desvaneciendo. Se calcula que en toda nuestra galaxia hay aproximadamente unos 30 millones de Magnetares inactivos, cuya influencia para nosotros es nula, ya que no son ni observables, salvo por telescopios dotados de cámaras especializadas.

Otro dato impactante de los Magnetares, es que durante su fase más sana y activa, pueden llegar a producir el equivalente de una CME en nuestro Sol, salvo que en condiciones muy diferentes y con peculiaridades muy distintas, ya que básicamente emite radiación electromagnética y grandes cantidades de rayos-X en forma de explosión, que circula como una onda a través del espacio y podría ser muy perjudicial si sucediese “cerca” de nuestro sistema solar. Esta onda podría alterar la estructura molecular de algunas partículas muy complejas como el Ozono por ejemplo.

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En 2004 se detectó la llegada de una gran cantidad de rayos-X durante 1-3 segundos que después se demostró que fue un Magnetar muy lejano.

Se calcula que si hipotéticamente dicha explosión hubiese sucedido a tan solo 10 años luz de aquí, seguramente hubiese tenido terribles consecuencias para nosotros, ya que se podrían haber desimantado muchísimos objetos de nuestro uso diario haciéndolos inservibles y sumiéndonos en el caos. Pero tranquilos, no se alarmen, no hay ningún Magnetar lo suficientemente cerca de nosotros para que nos afecte. Pero para hacerse una idea de las magnitudes de las que hablamos… ¡¡ según los cálculos posteriores, esa explosión liberó aproximadamente en 0,2 segundos la misma cantidad de energía que ha emitido el Sol durante los últimos 250.000 años !!

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Por último añadiremos una pequeña lista que nos muestra la diferencia de magnetismo entre diferentes objetos:

>Brújula movida por el campo magnético de la Tierra: 0,6 Gauss
>Pequeño imán de una frigorífico: 100 Gauss
>Campo magnético creado por electroimanes potentes científicos: 450.000 Gauss
>Campo magnético de una enana blanca: 100 millones de Gauss
>Magnetares: 10.000.000.000.000.000 Gauss

Fuente imágenes =
1) devianart.com
2) NASA/ESA
3) users.obs.carnegiescience.edu
4) EFE/CSIC
5) NASA.gov
Fuente info = GAME / www.meteorologiaespacial.es
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3 – Magnetar:
(Category = Alternative Ending of a star)

Since it was discovered the power and importance of radio signals, the human being has used them in many ways to develop its society and to understand better the environment. Part of the natural environment that surrounds and influences us, it is in the cosmos beyond the border that limits the atmosphere. Once it was discovered that in the sky where produced so loud explosions that no human artefact could imitate, suddenly the interest in those unknown and invisible objects increased because of their great energetic capacity.

As observational techniques were refined and space observatories moved into the orbit of the planet rather than on its surface, space exploration forever changed radically, because the objects that were only visible by radiofrequency or by infrared and ultraviolet waves, they began to be visible to us, showing stars as a varied ecosystem that the term «star» fell short to define them. Among the many different star prototypes there, now we study the Magnetars.

Magnetars or Magnetars are a different neutron star prototype, so they are old kernels og big stars that once they exploded. Magnetars have a low life expectancy and to be born, they must accomplish a number of factors.
When a supergiant star reaches the final stage of its cycle and implode in a supernova, depending on its mass, it can lead to a variety of different celestial objects.
If the star has more than 40-50 solar masses, surely the great gravitational collapse caused will generate a black hole, whereas if it has a mass between 10 and 30 suns, the resulting supernova core can lead to a neutron star, and in cases of lower mass, a white dwarf.

According to the calculations and studies realised, 1 in 10 of supermassive stars that do not have enough weight to form a black hole, but still are very massive, they produce a system of layers «liberation» before the big bang. If the supernova has from 6 to 12 solar masses, it will become a neutron star of about 20 km in diameter, whereas if the level of intensity of the explosion is superior, it can trigger a magnetstar before the whole unbalancing and it succumbs to transform into black hole. So all the magnetstars that we see are very young or they don’t have so many life time, because they rub gravitational instability limit that consumed them «quickly» (in astronomical terms). The oldest known Magnetar is SGR 0418 + 5729, with a weaker magnetic field than normal and it is about to fade. It is estimated age is 550,000 years.

Magnetars are practically the individual object that have more magnetism, because of their magnetic fields and their electromagnetic structure that it is huge and super dense, about 1,000 times than the radio pulsars, whose intensity is, in turn, trillion times greater than the one of the Sun. Neutron stars are born in supernova explosions and they are characterized by rotating at high speed and to have a mass slightly larger than that one of the Sun but concentrated within about 10 to 20 kilometres. Their age is determined from the rotation speed because as they evolve, they spin slower.

Magnetars are composed of an enormous and extremely dense amount of subatomic particles reacting between them by their different layers, usually consisting of iron and helium inside. The temperature of these objects amounted to three thousand million degrees. At this value, photons become so energetic that they can break the heavy kernel of the iron to form alpha particles in a process called photodisintegration. This phenomenon occurs in magnetars a great scale and it contributes to their magnetic field in order to be so strong, metallic and absorbing.

Within the core of magnetars, the hyper-compressed particles soup, that they are reheated and ionized can generate Neutronium, the 0 element of the periodic table (only formed by neutrons and no protons). This also contributes to the high consistency of the electromagnetic field and the release of X-ray and some Gamma rays.

Unlike pulsars or simple neutron stars, that they usually rotate several times per second, magnetars usually take between 1 and to 10 seconds to take a turn on themselves, and this affects the large magnetic structure that surrounds it not to last more than 10,000 years to decay, therefore, all the magnetars that we see or are too young or in a few they will not exist as such and they will fade. It is estimated that throughout our galaxy there are about 30 million inactive magnetars, whose influence on us is null, since they are not observable except for telescopes equipped with special cameras.

Another shocking characteristic of magnetars is that while they are in their healthier and active phase, they can produce the equivalent of a CME in the Sun, except under very different conditions and with very different characteristics, because basically it emits electromagnetic radiation and large amounts of X-rays in the form of explosion, that flow like a wave through the space and it could be very damaging if it happened «close» to our Solar system. This wave could alter the molecular structure of some very complex particles such as ozone.
In 2004 it was detected the arrival of a large number of X-rays during 1 to 3 seconds that then it was showed that it was a very distant Magnetar.

It is estimated that if the explosion had happened 10 light years from here, probably it would have had terrible consequences for us, because it might have been demagnetized many objects of our daily use. But be quiet, do not panic, there is no Magnetar close enough to us to affect us. But to get an idea of the magnitudes of what we are talking about… that explosion released in 0.2 seconds, the same amount of energy that the Sun has issued over the past 250,000 years!!

Finally we add a small list that shows us the magnetism difference between different objects:

> Compass driven by the magnetic field of the Earth: 0.6 Gauss
> Small fridge magnet: 100 Gauss
> Magnetic field created by powerful scientific electromagnets: 450,000 Gauss
> Magnetic field of a white dwarf: 100 million Gauss
> Magnetars: 10,000,000,000,000,000 Gauss

Original Version = cristian@meteorologiaespacial.es
English Version = fatima@meteorologiaespacial.es

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