«Дожди» из сверхновых могут привести к появлению загадочных мертвых звезд
Тайна образования магнетаров с низким магнитным полем, волновавшая умы ученых с 2010 года, похоже, разгадана благодаря команде исследователей во главе с астрофизиком Андреем Игошевым. Согласно их новой работе, этот странный тип погибших массивных звезд обязан своим появлением механизму, известному как «динамо Тейлора-Спрайта».
Как известно, звезды, обладающие массой свыше 10 Солнц, но недостаточно массивные, чтобы в момент гибели коллапсировать в черную дыру, после грандиозного взрыва становятся нейтронными — крошечными, но адски плотными ядрами плазмы. Некоторые из них при этом обретают мощные магнитные поля, что заставляет астрономов относить их к классу магнетаров. Механизм их появления до сих пор изучен недостаточно, и одна из главных загадок — откуда берутся магнетары с неожиданно слабым или «низким» магнитным полем.
Такие звезды были открыты в 2010 году и с тех пор были причиной множества дискуссий. Не осталась в стороне от них и исследовательская группа Андрея Игошева, которая подозревала, что разгадка кроется в динамо-процессах — то есть преобразовании движений плазмы в магнитные поля. А именно в механизме, известном как «динамо Тейлора-Спрайта». Запускается он в данном случае стремительным падением «внутрь» материала сверхновой.
Проблема была в том, что, хотя этот процесс был впервые описан еще на рубеже веков (больше 25 лет назад), никому до сих пор не удавалось объединить теорию с практикой. Но команда Игошева умудрилась провести компьютерное моделирование данного механизма применительно к магнитно-тепловой эволюции массивных звезд. И выяснилось, что именно «динамо Тейлора-Спрайта» в протонейтронной звезде может стать источником тех самых экзотично смотрящихся слабых магнитных полей.
«При взрыве сверхновой удаляется большая часть ее внешних слоев. Но часть материала бывшей массивной звезды возвращается, заставляя нейтронную звезду вращаться быстрее. <...> Магнитное поле, появляющееся в результате, будет очень сложным, с внутренним полем внутри «стартера», которое намного сильнее внешнего», — пояснил Игошев.
Сейчас исследовательская команда планирует новые кампании по изучению необычных звезд, магнитные поля которых в десятки и сотни триллионов раз сильнее земного. Вероятно, по крайней мере часть этих исследований будет опираться на собранных в последнее время рентгеновских данных. Тем временем их коллеги с другого конца подошли к раскрытию тайны возникновения магнетаров. Из их работы следует, что эти звезды чаще всего появляются безо всяких взрывов сверхновых — благодаря слияниям массивных металлических светил.
