Магнитары могут взломать себя сами

Новое исследование о самораскрытии магнитаров

Трижды за последние 40 лет гигантские вспышки гамма-излучения обстреливали наш уголок космоса. Эти гигантские световые вспышки не опасны и длятся чуть больше десятой доли секунды. Но они несоразмерны обычным гамма-лучам, имеющимся по всей вселенной. С тех пор как 5 марта 1979 года была обнаружена первая из трех вспышек, астрономы сузили круг источников этих необычных событий: крошечные магнитары, излучающие огромную энергию после неизвестного катаклизма. И теперь у астрофизиков появилась новая теория о том, что такое эти катаклизмы.

Магнитары — это тип нейтронной звезды — сверхплотные объекты, которые могут перевесить наше Солнце, но примерно равны по размеру Стейтен Айленду. Все нейтронные звезды имеют интенсивные магнитные поля, но некоторые из них являются выбросами магнитного поля, обернутыми в линии магнитного поля, достаточно мощные, чтобы исказить их поведение. Команда испанских астрономов утверждает, что нестабильность магнитного поля может на короткое время взломать магнитар, в результате чего он обнажит сильную энергию.

Чтобы прийти к такому выводу, физики изучили уравнения, регулирующие скрученные магнитные поля вокруг магнитаров. Большую часть времени эти поля достаточно стабильны. Но существует «ветвь» решений уравнений, управляющих магнитными полями, в которой решения нестабильны. И эта нестабильность катастрофична.

Нестабильные поля быстро исправляются сами собой, пишут исследователи, бросаясь туда-сюда, пока не найдут новую, стабильную конфигурацию. В ходе этого процесса, как они обнаружили, высвобождается 30% всей энергии магнитного поля через жесткую кору мощной маленькой звезды — в виде волн магнитной энергии, достаточно высокой. Эта энергия вызывает сильное механическое напряжение на твердую магнитарную кору толщиной в 1 км.

«Наши результаты показывают, что при типичной напряженности магнитарного поля… нестабильность может разрушить большую часть коры вплоть до внутренней», — пишут исследователи. «Для самых больших магнитных полей напряжений, индуцированных в коре, достаточно, чтобы разрушить всю кору.» И все три магнита, которые породили гигантские вспышки, как они отметили, имеют необычайно большие магнитные поля.

Как только магнитарная кора раскроется, гигантский огненный шар взорвется на «сверхрелатавистической» скорости, или на значительной части скорости света. Весь процесс займет меньше секунды, и с Земли мы увидим вспышки гамма-излучения, которые астрономы обнаруживают с 1979 года.

Популярные материалы