В ИКИ РАН объяснили, как могут формироваться быстролетящие нейтронные звезды
Астрофизики из Института космических исследований РАН добились прорыва в изучении феномена быстролетящих нейтронных звезд, предложив целостное и правдоподобное объяснение механизма их формирования. Ученые не просто указали на причину явления — асимметрию магнитного поля родительской звезды, — но и разработали числовую модель, выводы из которой идеально согласуются с наблюдениями.
Как известно, нейтронные звезды — это небольшие, но чудовищно плотные остатки погибших светил, материя которых сжата гравитацией до состояния кварк-глюонной плазмы. Часто (особенно если с момента взрыва прошло не так много времени) они окружены туманностями — облаками стремительно разлетающихся «осколков», хотя сами остаются неподвижны. Но иногда эти звездные «трупы» сами перемещаются с огромными скоростями — и астрофизики до сих пор пытаются установить почему.
Выход из затруднения предложили сотрудники ИКИ РАН, приняв за исходную точку наиболее правдоподобную гипотезу — что свою скорость быстролетящие нейтронные звезды приобретают при «рождении». То есть при взрыве «родительской» сверхновой. При таком сценарии единственным «ускорителем» может послужить магнитное поле гигантской звезды. Но проблема в том, что оно обычно является совершенно симметричным — либо квадрупольным, либо дипольным.
В первом случае энергия взрыва распространяется вдоль плоскости экватора, а во втором — вдоль оси вращения (где могут возникнуть два разнонаправленных джета). Но в обоих случаях никакого «отскока» остатка звезды происходить не должно — так как зеркальная симметрия полностью уравновешивает силы, воздействующие на ядро. Поэтому российские ученые сосредоточились на тех редких конфигурациях магнитных полей, которые не обладают идеальной симметрией.
И моделирование неожиданно подтвердило: в ряде случаев некоторая асимметрия может сохраняться и в момент взрыва. Тогда один из джетов может оказаться мощнее другого, или же угол между ними может составлять не 180˚, а меньше. А равнодействующая магнитных сил буквально «вышвырнет» нейтронную звезду из эпицентра взрыва.
Исследователи детально проанализировали ряд моделей магниторотационного взрыва не только для наиболее распространенных дипольной и квадрупольной конфигураций, но и для смещенного дипольного и тороидального поля. Доказав, что скорость выброшенной таким образом звезды может достигать 500 км/с — а это прекрасно согласуется с данными наблюдений. Таким образом, очередная загадка, связанная с нейтронными звездами, может быть вскорости окончательно разрешена. А сравнимым по масштабу успехом станет обнаружение сверхмалых представителей этого класса космических тел.
