Наука

Одна мілісекунда на катастрофу. Фізики показали, що насправді відбувається під час зіткнення нейтронних зірок

22 жов•NV

Будь-яка нейтронна зоря має колосальне магнітне поле. Воно щонайменше у 100 тисяч разів потужніше за все, що фізики здатні створити в лабораторіях на Землі. Проте приблизно 1% таких зірок виділяються навіть на цьому тлі. Їх називають магнетарами, і їхнє магнітне поле ще в тисячу разів сильніше.

Читайте також:

Енергія термоядерного спалаху. Фізики наблизилися до розуміння походження матерії наших тіл та планети Саме їх вважають джерелом загадкових швидких радіосплесків та потужних гамма-спалахів. У новому дослідженні астрофізики нарешті з’ясували, як саме народжуються ці космічні велетні, пише phys.org.

Науковці зосередилися на зіткненнях подвійних нейтронних зірок. Зазвичай така космічна аварія призводить до появи чорної діри: сумарна маса часто перевищує межу Оппенгеймера — Волкова (близько 2,6 маси Сонця). Але іноді стикаються відносно легкі зірки. Якщо їхня спільна маса менша за цю критичну межу, чорна діра не виникає — замість неї утворюється одна велика нейтронна зоря.

За допомогою японського суперкомп’ютера FUGAKU вчені запустили надточну симуляцію зіткнення саме таких легких зірок.

Початкове магнітне поле кожної задали на рівні 3 трильйонів гаусів. Модель відстежувала події за мить до удару і одразу після нього.

Результат здивував дослідників. Уже за кілька мілісекунд після першого контакту речовина всередині почала поводитися вкрай турбулентно. Виникла так звана нестійкість Кельвіна — Гельмгольца. Цей фізичний процес нагадує дим від щойно згаслої свічки: спершу він піднімається рівною цівкою, а потім різко закручується у хаотичні вихори.

Ця турбулентність блискавично перемішала щільну ядерну матерію, потягнувши за собою силові лінії. У підсумку магнітне поле підскочило більш ніж у 300 разів лише за одну мілісекунду. Воно прошило новонароджену зірку наскрізь і перетворило її на повноцінний магнетар. Подальші завихрення могли розігнати його потужність ще більше, але це вже виходило за межі обчислювальних можливостей симуляції.

Читайте також:

Ядра золота стиснули до стану нейтронної зірки. Фізики відтворили екстремальний стан речовини в лабораторії

Зоря, Джерело

Читайте ще