Захватывающее исследование астрофизиков позволило раскрыть тайну формирования сверхскоростных нейтронных звезд, способных развивать колоссальные скорости в космическом пространстве.
Увлекательный процесс «рождения» этих космических объектов оказался ключом к пониманию их невероятной скорости. В современной астрофизике известно, что нейтронные звезды появляются в результате грандиозных космических событий — взрывов сверхновых. Когда массивная звезда завершает свой жизненный цикл, происходит впечатляющая трансформация: внешние слои звезды сбрасываются в пространство, а внутренняя часть стремительно коллапсирует, формируя компактный объект невероятной плотности — нейтронную звезду. Этот процесс сопровождается мощнейшим энергетическим всплеском.
Интригующий момент заключается в том, что при асимметричном характере взрыва возникает особый эффект отдачи, придающий новорожденной нейтронной звезде впечатляющую скорость. Однако до недавнего времени точный механизм этого явления оставался загадкой для ученых.
В ходе инновационного исследования была создана детальная численная модель, учитывающая ротационные характеристики и магнитное поле исходной звезды — предшественницы сверхновой. Этот магниторотационный механизм взрыва открыл новые горизонты понимания процесса.
Особенно интересным оказалось влияние конфигурации начального магнитного поля на характер взрыва. При дипольном поле энергия взрыва концентрируется вдоль оси, создавая впечатляющие струйные выбросы — джеты. В случае квадрупольного поля, взрыв развивается преимущественно в экваториальной плоскости. Однако в обоих случаях сохраняется экваториальная симметрия, не объясняющая возникновение сверхскоростных нейтронных звезд.
Прорыв произошел при изучении несимметричных конфигураций магнитных полей. Результаты компьютерного моделирования показали возможность формирования джетов разной мощности, нарушающих экваториальную симметрию. Проще говоря, в одном направлении струя вещества выбрасывается с большей силой, чем в противоположном. Исследователи проанализировали различные комбинации магнитных полей: сочетание дипольного и квадрупольного полей, смещенное дипольное поле, а также комбинацию дипольного и начального тороидального полей. Полученные результаты демонстрируют возможность достижения нейтронными звездами скоростей до 500 км/с, что прекрасно соответствует наблюдаемым данным.
Это замечательное исследование было проведено в лаборатории магнитоплазменных процессов в релятивистской астрофизике под руководством д.ф.-м.н. Бисноватого-Когана Геннадия Семеновича при поддержке гранта РНФ 23-12-00198.
Источник: scientificrussia.ru