Вчені NASA отримали найдетальнішу на сьогодні картину процесів, які відбуваються за лічені мілісекунди до злиття нейтронних зір – одних із найекстремальніших об’єктів у Всесвіті. Нові суперкомп’ютерні симуляції показують, що безпосередньо перед зіткненням навколо зір виникає хаотична взаємодія надпотужних магнітних полів, здатна породжувати випромінювання, яке майбутні телескопи зможуть зафіксувати.
Чому злиття нейтронних зір такі важливі
Коли дві нейтронні зорі зіштовхуються, вони породжують короткі гамма-сплески, найпотужніші вибухи у відомому Всесвіті, які супроводжуються викидом потоків плазми, генерацією гравітаційних хвиль та кілоновою – вибухом, під час якого формуються важкі елементи на кшталт золота й платини. Подія 2017 року стала першою і поки єдиною, де всі ці явища вдалося зафіксувати одночасно, тоді як процеси безпосередньо перед злиттям залишалися значно менш дослідженими.
Суперкомп’ютерні симуляції NASA
Щоб зрозуміти, що відбувається перед злиттям, дослідники використали суперкомп’ютер Pleiades у Дослідницькому центрі Еймса NASA. Команда виконала понад 100 симуляцій системи з двох нейтронних зір масою по 1,4 маси Сонця кожна.
Під час моделювання науковці проаналізували різні конфігурації магнітних полів, зосередивши увагу на останніх 7,7 мілісекунди перед зіткненням нейтронних зір, а також відстежили, як електромагнітна енергія залишає систему, саме в цей надкороткий проміжок, за їхніми словами, відбуваються найінтенсивніші та найхаотичніші процеси.
Результати симуляцій
Результати симуляцій показали, що ще до зіткнення магнітосфери нейтронних зір входять у фазу надзвичайно інтенсивної взаємодії: магнітні лінії багаторазово з’єднуються, розриваються й перебудовуються, створюючи потужні струми в плазмі, що рухаються майже зі швидкістю світла, а це призводить до прискорення частинок і появи випромінювання, найенергійніші гамма-промені не залишають систему, зате сигнали нижчої енергії можуть виходити назовні та проявлятися у вигляді гамма й рентгенівських променів, потенційно доступних для майбутніх спостережень.
