velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Звезда со звездою сходятся

Столкновение пары нейтронных звезд, произошедшее не в действительности, а в «мозгах» суперкомпьютера, подтвердило, что конкретно это событие может приводить к возникновению гамма-всплесков.







Гамма-всплески – чуть ли не самые калоритные действия современной нам Вселенной. В считанные секунды они выделяют количество энергии, сопоставимое с излучением всей нашей галактики в течение года. Львиная толика излучения всплеска, вырывающегося в 2-ух обратных направлениях узконаправленными струями-джетами, приходится конкретно на гамма-лучи, более жесткую часть диапазона. Вопрос о том, что конкретно присваивает всплескам такую гигантскую мощь, остается одной из неразрешенных заморочек астрофизики. И хотя на этот счет существует целый ряд гипотез, ни одна из их не является совсем доказанной.


Одна из версий подразумевает, что гамма-всплески (либо, по последней мере, одна их разновидность, недлинные всплески) могут рождаться в процессе слияния 2-ух нейтронных звезд, или нейтронной звезды и темной дыры. Подразумевается, что по мере того, как вещество падает, все ускоряясь и раскаляясь, в черную дыру, часть его очень ускоряется и выбрасывается в виде тонких джетов в обратном направлении на скорости, близкой к световой. Сталкиваясь с гибнущей звездой, джеты и вызывают возникновение пучков гамма-излучения.


Но более детализированное исследование этого явления, нужное для уточнения версии, очень трудно. Астрономические инструменты очень неспешны для этого процесса, длящегося пару секунд, и просто не успевали наводиться на появлявшиеся вспышки. Только в 2004 г. была организована собственного рода система предупреждения: орбитальный гамма-телескоп Swift стал в автоматическом режиме фиксировать появляющиеся всплески и, мгновенно установив их положение, оповещать другие подходящие для наблюдений приборы. Это позволило собрать нужные данные для построения более четких теоретических моделей.


Весь этот опыт был обобщен в недавнешнем исследовании этого процесса, проведенном с внедрением последних теорий и сверхмощных компов. «Мы в первый раз провели симуляцию этого слияния, приводящего к возникновению темной дыры, - произнесла Хрисса Кувельоту (Chryssa Kouveliotou), одна из создателей работы, - Вышла самая долгая симуляция процесса, единственная, довольно долгая для того, чтоб окутать и его финишные этапы, венчающиеся образованием магнитного поля и реорганизацией от хаотической структуры к той, которая уже образует джеты».


По расчетам, процесс смотрится приблизительно последующим образом. Для начала напомним, что нейтронная звезда – один из вариантов финишной стадии существования громоздкой звезды, недостаточно большой, чтоб стать темной дырой, но все-же прошедшей через шаг взрыва сверхновой. Наисильнейшее притяжение оставшейся массы превращает ее в неописуемо плотное вещество, т.н. «вырожденное», даже в атомах которого электроны соединились с протонами, образовав нейтроны. Воспроизвести схожее мы не в состоянии, но в состоянии представить – нейтронная звезда поперечником в пару 10-ов км будет иметь массу больше, чем все огромное Солнце.


Итак, в симуляции рассматривались две такие звезды массами по 1,5 солнечной массы и поперечниками по 27,4 км, крутящиеся в двойной системе, разбитые расстоянием 17,7 км. Как и положено схожим объектам, они обладали мощным магнитным полем, в миллионы раз более сильным, чем у такого же Солнца.


Потом, за какие-то 15 мс пара звезд столкнулись вместе, соединились и стремительно перевоплотился в стремительно крутящуюся черную дыру массой 2,9 солнечных масс. Горизонт событий темной дыры (условно можно именовать его радиусом) составил наименее 10 км. А вокруг разворачивалась хаотическая пляска сверхплотного вещества, раскалившегося до температур выше 10 миллиардов. градусов. Объединенная мощь магнитных полей гибнущих нейтронных звезд стала совсем огромной, но еще хаотической и неупорядоченной.


В последующие 11 мс окружающий черную дыру газ разогнался практически до световой скорости, сила магнитного поля еще больше возросла, уже в тыщи раз превосходя силу начальных полей. Параллельно в нем начала просматриваться некая структуризация, пока ясно не обозначилась пара пучков силовых линий, обратно направленных повдоль оси вращения темной дыры.


Такое магнитное поле – мощнейшее, сходящееся к двум узеньким «рукавам» - конкретно то, что необходимо, чтоб сделать сверхбыстрый поток заряженных частиц, который способен породить маленький гамма-всплеск. В этом случае моделирование процесса не задело этих последних шагов, но только поэтому, что такую возможность проявили прошлые исследования.


Создатели работы добавляют, вобщем, что окончательное доказательство справедливости этой модели может быть будет только с обнаружением несчастных гравитационных волн – возмущений гравитационного поля, которые предсказываются ОТО и должны проявляться в особенности ярко конкретно в процессе слияния нейтронных звезд. Соответствующую форму гравитационных волн, провождающих процесс слияния нейтронных звезд и рождения гамма-всплеска, ученые уже посчитали. Осталось их отыскать.


О тяжелом же поиске гравитационных волн читайте в статье «Рябь пространства-времени».


По пресс-релизу NASA





Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments