Un team di astrofisici dell’Istituto Max Planck di Astrofisica di Garching, in Germania, e dell’Università di Chicago, hanno eseguito esperimenti che rivelano come vengono generati i campi magnetici di magnetar estremamente potenti. Le magnetar sono un raro tipo di stella di neutroni che ospita i campi magnetici più forti conosciuti nell'universo. Nascono nelle esplosioni di supernova, la morte catastrofica di stelle massicce. Gli esperimenti mostrano che il campo magnetico nelle magnetar è generato da una potente dinamo azionata dalla rapida rotazione della stella di neutroni e dal suo intenso campo magnetico. I risultati degli esperimenti sono pubblicati sulla rivista Science.

Le magnetar sono un tipo di stelle di neutroni, i nuclei collassati di stelle massicce che sono esplose come supernove. Le stelle di neutroni sono oggetti estremamente densi, con una massa pari a circa 1,4 volte quella del Sole ma con un diametro di soli 20 chilometri circa. Le magnetar sono una classe speciale di stelle di neutroni che possiedono campi magnetici estremamente forti, con intensità che vanno da 10^14 a 10^16 Gauss. Questo è circa un trilione di volte più forte del campo magnetico della Terra.

L'origine del campo magnetico nelle magnetar non è ben compresa. Una possibilità è che il campo sia generato da un processo dinamo, simile a quello che genera il campo magnetico del Sole e della Terra. In questo processo, la rotazione della stella di neutroni induce correnti elettriche nel plasma elettricamente conduttivo che riempie il suo interno. Queste correnti creano quindi un campo magnetico, che a sua volta rinforza la rotazione della stella.

Gli esperimenti condotti dal team di astrofisici forniscono prove del meccanismo della dinamo nelle magnetar. Gli esperimenti sono stati eseguiti utilizzando un potente laser per creare un plasma che imita le condizioni all'interno di una stella di neutroni. Il laser è stato focalizzato su un piccolo bersaglio, creando un punto caldo con una temperatura di diversi milioni di gradi Celsius. Questo punto caldo ha prodotto un forte campo magnetico, che è stato misurato da una serie di sonde magnetiche posizionate attorno al bersaglio.

Gli esperimenti hanno dimostrato che l’intensità del campo magnetico aumenta con la velocità di rotazione del plasma. Ciò è coerente con il meccanismo della dinamo, che prevede che l’intensità del campo magnetico dovrebbe essere proporzionale alla velocità di rotazione. Gli esperimenti hanno anche dimostrato che il campo magnetico era generato dal flusso di correnti elettriche nel plasma.

I risultati degli esperimenti forniscono una forte prova del meccanismo della dinamo come origine del campo magnetico nelle magnetar. Si ritiene che questo meccanismo sia responsabile anche della generazione di campi magnetici in altri tipi di stelle di neutroni e pulsar.