En magnetar är en typ av supernovarest; specifikt en neutronstjärna med ett extremt intensivt magnetfält. Magnetarer ligger bakom observerade astronomiska fenomen som mjuka gammarepeaters och anomala röntgenpulsarer. Spänningar i magnetarskorpan orsakar periodvis ”stjärnbävningar” och släpper ut elektromagnetisk strålning i form av röntgenstrålar, vilket producerar pulser ungefär var tionde sekund som kan observeras av astronomer på jorden. Med oregelbundna och längre intervall frigörs även gammastrålar.
Magnetarer skapas när en superjättestjärna får slut på kärnbränsle och kollapsar katastrofalt som en supernova. För att en magnetar ska kunna produceras måste stjärnan ha en snabb rotationshastighet och magnetfält innan kollapsen. Detta händer endast i cirka 1 av 10 fall. Beroende på stjärnans massa finns en neutronstjärna eller svart hål kvar som supernovarest.
Om superjättens stjärna roterar väldigt snabbt när den kollapsar, och den inte är så massiv, kollapsar den till ett svart hål, skapas en intensiv naturlig dynamo i det inre av den resulterande neutronstjärnan. Om neutronstjärnan roterar tillräckligt snabbt för att hålla jämna steg med konvektionsperioden (ungefär en gång var tionde millisekund), kan konvektionsströmmar fungera globalt och överföra en betydande mängd kinetisk energi till ett magnetfält. Detta är samma funktionsprincip som elektriska generatorer, som roterar en lindad tråd i närvaro av ett magnetfält för att generera elektricitet. Man tror att det mesta av fältbygget görs under de första 10 sekunderna som neutronstjärnan skapas.
Genom denna mekanism höjs den redan fantastiska magnetfältstyrkan hos en typisk neutronstjärna, 108 tesla, till så högt som 1011 tesla. Som jämförelse är jordens magnetiska fältstyrka 30-60 mikroteslas. Det magnetiska styrkefältet för en neodymmagnet är cirka 1 tesla, med en magnetisk energitäthet på 4.0 x 105 J/m3. Under tiden kan en magnetar ha en magnetisk energitäthet så hög som 100 gigateslas, en energitäthet på 4.0 x 1016 J/m3, med en E/c2-masstäthet >105 gånger den för bly.
En magnetars rymdböjande magnetfält varar inte länge i astronomiska termer – bara cirka 10,000 XNUMX år, sedan minskar det till det för en genomsnittlig neutronstjärna. Vid denna tidpunkt svalnar deras stjärnbävningar och gammastrålningsemissionsbeteenden. Med tanke på deras korta livslängd ser vi bara cirka nio magnetarer i vår egen galax.
Det magnetiska fältet som genereras av en magnetar är verkligen häpnadsväckande. Dess magnetfält är så intensivt att en magnetar 160,000 100,000 km (1,000 105 mi) bort kan torka ut alla kreditkort på jorden. På mindre än 1010 200 km avstånd kunde magnetaren slita isär köttet på grund av de korta magnetiska fluktuationerna i dess vattenmolekyler. Nära magnetaren delar sig röntgenstrålar och annan elektromagnetisk strålning i två delar eller smälter samman. Detta fenomen kan observeras i en kalcitkristall och kallas dubbelbrytning. Materien i sig sträcks ut: i en fältstyrka på XNUMX tesla kommer en atomomloppsbana att deformeras till en form som liknar cigarrer. Vid XNUMX tesla blir väteatomer som spagettibitar XNUMX gånger smalare än deras normala diametrar.