Магнетари — це особливий тип нейтронних зір, які мають найпотужніші в усьому всесвіті магнітні поля. Нещодавно вчені припустили, що подібні об’єкти можуть утворитися, коли зливаються в одне ціле два звичайних надщильних залишка спалаху наднових.
Найзагадковіші нейтронні зорі
Сайт phys.org повідомляє, що японські вчені висунули цікаве припущення щодо того як можуть народжуватися магнетари. Так називають особливий тип нейтронних зір, який становить близько 1% від їхньої загальної кількості. Вони характеризуються наявністю найпотужніших у всесвіті магнітних полів. Зазвичай вона у 1000 разів сильніша за
Магнетари вже давно цікавлять вчених. адже велика кількість загадкових радіотранзієнтів, тобто короткочасних подій, спалахів може бути пов’язана з ними, зокрема і швидкі радіоспалахи, одне з найпотужніших явищ у Всесвіті, енергія від якого летить до нас мільярди років.
Стаття про те, як утворюються магнетари вже з’явилася на сервері препринтів arXiv. У ній автори припустили, що вони можуть утворюватися в результаті злиття двох звичайних нейтронних зір. Саме це припущення вони і вирішили перевірити за допомогою японського суперкомп’ютера FUGAKU.
Як утворюються магнетари
Взагалі теорія підказує, що дві нейтронні зорі зливаються у одне ціле, то результатом має бути чорною дірою. Принаймні на це вказує те, що об’єкт має бути важчим за межу Толмана-Опенгеймера-Волкова у 2,6 маси Сонця. Однак це — тільки якщо вважати, що усі нейтронні зорі важчі за іншу границю — межу Чандрасекара у 1,4 маси Сонця.
Однак сама межа Чандрасекара — це лише верхня границя маси, яку може мати залишок наднової і залишатися при цьому білим карликом. На практиці ж значна частина нейтронних зір легша за неї. Отже, коли вони зливаються, то результат може так і залишитися нейтронною зорею. Припущення полягає в тому, що вона буде магнетаром.
І комп’ютерне моделювання цю теорію повністю підтримує. З’ясувалося, що вже за кілька мілісекунд після контакту двох зір у нейтронній речовині виникає нестійкість Кельвіна — Гельмгольца. Мовою фізики це означає, що потік речовини стає турбулентним. Ми стикаємося із цим явищем і у звичайному житті: якщо обережно загасити свічку, від ґнота спочатку піднімається рівний струмінь диму, але згодом він починає закручуватися й стає хаотичним. Саме в момент цього переходу виникає згадана нестійкість.
Нестабільність, що породжує магнетари
Особливість нестійкості Кельвіна — Гельмгольца полягає в тому, що вона здатна викликати надзвичайно інтенсивне перемішування речовини. У проведених моделюваннях це перемішування нейтронної матерії відбувається настільки повно й швидко, що магнітне поле значно посилюється. Процес перемішування поширюється на решту речовини, захоплюючи за собою й магнітне поле. У результаті магнітне поле об’єднаної нейтронної зорі може стати більш ніж у 300 разів сильнішим за початкові магнітні поля.
І це вже дуже близько до величин, що спостерігаються на магнетарах. Цілком можливо, що зростання потужності магнітного поля триває і далі. Але можливості FUGAKU поки що для з’ясуваня цього недостатні. Тож вчені продовжують дослідження.
