Як деякі нейтронні зорі стають найсильнішими магнітами у Всесвіті? Німецько-британська група астрофізиків знайшла можливу відповідь на питання, як утворюються магнетари. Науковці використали великі комп’ютерні симуляції, щоб продемонструвати, як злиття двох зір створює сильні магнітні поля. Якщо такі зорі спалахують як наднові, це може спричинити формування магнетарів. У дослідженні брали участь вчені з Гейдельберзького університету, Товариства Макса Планка, Гейдельберзького інституту теоретичних досліджень та Оксфордського університету. Результати дослідження оприлюднив журнал Nature.
Всесвіт пронизаний магнітними полями. Наприклад, Сонце має у своїх надрах шар речовини, в якому конвекція безперервно генерує магнітні поля. «Незважаючи на те, що масивні зорі не мають таких шарів, ми однак спостерігаємо сильне магнітне поле на великій частині поверхонь приблизно 10 відсотків з них», — пояснив доктор Фабіан Шнайдер (Fabian Schneider) з Центру астрономії Гейдельберзького університету, який є першим автор статті в Nature. Хоча такі поля виявили в 1947 році, їх походження досі є таємницею.
Понад десять років тому було висловлено припущення, що при зіткненні двох зір утворюються сильні магнітні поля. «Але до цього часу ми не могли перевірити цю гіпотезу, бо в нас не було потрібних обчислювальних інструментів», — сказав доктор Себастьян Ольманн (Sebastian Ohlmann) з обчислювального центру Товариства Макса Планка в Ґархінґу під Мюнхеном. Цього разу дослідники використали код AREPO — високодинамічний імітаційний код, що працює на комп’ютерних кластерах Гейдельберзького інституту теоретичних досліджень (Heidelberg Institute for Theoretical Studies, HITS), щоб пояснити властивості Тау Скорпіона (τ Sco), магнітної зорі, яка лежить на відстані 500 світлових років від Земля.
Фрагмент симуляції, яка показує народження магнітної зорі, такої як Тау Скорпіона. Зображення показує перетин орбітальної площини зорі, де забарвлення вказує на силу магнітного поля, а світле штрихування відображає напрямок лінії магнітного поля. Фото з сайту https://phys.org.
У 2016 р. Фабіан Шнайдер та Філіпп Подсядловський (Philipp Podsiadlowski) з Оксфордського університету зрозуміли, що τ Sco — це так званий синій приблуда (straggler). Ці об’єкти є продуктом злитих зір. «Ми припускаємо, що Тау Скорпіона отримала сильне магнітне поле під час процесу злиття», — пояснив професор Філіпп Подсядловський. Завдяки комп’ютерному моделюванню процесу формування τ Sco, німецько-британська дослідницька група продемонструвала, що сильна турбулентність під час злиття двох зір може створити таке поле.
Зоряні злиття — явище відносно часте. Науковці припускають, що близько 10 відсотків усіх масивних зір у Молочному Шляху є продуктами таких процесів. За словами доктора Шнайдера, це добре узгоджується зі швидкістю появи магнітних зір великої маси. Астрономи вважають, що саме ці зорі можуть утворювати магнетари, коли вони вибухають як наднові.
Це також може статися з τ Sco, коли вона вибухне наприкінці свого життя. Комп’ютерне моделювання дозволяє припустити, що магнітне поле, яке з’явиться внаслідок такого вибуху, і є поясненням надзвичайно сильних магнітних полів магнетарів. «Вважається, що магнетари мають найсильніші магнітні поля у Всесвіті — в 100 мільйонів разів сильніші за найсильніше магнітне поле, яке коли-небудь створювала людина», — зазначив Фрідріх Рьопке (Friedrich Röpke) з HITS.
За інф. з сайту https://phys.org
