Een team van astrofysici van het Max Planck Instituut voor Astrofysica in Garching, Duitsland, en de Universiteit van Chicago hebben experimenten uitgevoerd die laten zien hoe de magnetische velden van extreem krachtige magnetars worden gegenereerd. Magnetars zijn een zeldzaam type neutronenster die de sterkste magnetische velden herbergt die in het universum bekend zijn. Ze worden geboren tijdens supernova-explosies, de cataclysmische dood van massieve sterren. De experimenten laten zien dat het magnetische veld in magnetars wordt gegenereerd door een krachtige dynamo die wordt aangedreven door de snelle rotatie van de neutronenster en zijn intense magnetische veld. De resultaten van de experimenten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Science.

Magnetars zijn een soort neutronenster, de ingestorte kernen van massieve sterren die als supernova zijn geëxplodeerd. Neutronensterren zijn extreem dichte objecten, met een massa van ongeveer 1,4 maal die van de zon, maar slechts een diameter van ongeveer 20 kilometer. Magnetars zijn een speciale klasse neutronensterren die extreem sterke magnetische velden bezitten, met sterktes variërend van 10^14 tot 10^16 Gauss. Dit is ongeveer een biljoen keer sterker dan het magnetische veld van de aarde.

De oorsprong van het magnetische veld in magnetars is niet goed begrepen. Eén mogelijkheid is dat het veld wordt gegenereerd door een dynamoproces, vergelijkbaar met het proces dat het magnetische veld van de zon en de aarde genereert. In dit proces induceert de rotatie van de neutronenster elektrische stromen in het elektrisch geleidende plasma dat het inwendige ervan vult. Deze stromen creëren vervolgens een magnetisch veld, dat op zijn beurt de rotatie van de ster versterkt.

De experimenten uitgevoerd door het team van astrofysici leveren bewijs voor het dynamomechanisme in magnetars. De experimenten werden uitgevoerd met behulp van een krachtige laser om een ​​plasma te creëren dat de omstandigheden in een neutronenster nabootst. De laser werd op een klein doel gericht, waardoor een hotspot ontstond met een temperatuur van enkele miljoenen graden Celsius. Deze hotspot produceerde een sterk magnetisch veld, dat werd gemeten door een reeks magnetische sondes die rond het doel waren geplaatst.

Uit de experimenten bleek dat de magnetische veldsterkte toenam met de rotatiesnelheid van het plasma. Dit komt overeen met het dynamomechanisme, dat voorspelt dat de magnetische veldsterkte evenredig moet zijn met de rotatiesnelheid. Uit de experimenten bleek ook dat het magnetische veld werd gegenereerd door de stroom van elektrische stromen in het plasma.

De resultaten van de experimenten leveren sterk bewijs voor het dynamomechanisme als de oorsprong van het magnetische veld in magnetars. Er wordt aangenomen dat dit mechanisme ook verantwoordelijk is voor het genereren van magnetische velden in andere typen neutronensterren en pulsars.