Новые моделирования показывают, что при столкновении двух звезд продукт может быть чрезвычайно магнитным и в конечном итоге может превратиться в магнитар.
Более 60 лет назад астрономы осознали, что приблизительно 10 % содержательных звезд содержат сильные магнитные поля, вырывающиеся с их наружностью. Но точное происхождение этих магнитных полей, которые могут в сотни и тысячи раз превышать силу Солнца, до сих пор остается загадкой.
Ответ, оказывается, может быть связан со столкновением двух нормальных звезд.
Команда ученых недавно использовала передовые методы моделирования для выявления эволюционного пути, который, по их мнению, объясняет образование чрезвычайно магнитных звезд. И как вишня сверху, их открытия могут также пролить свет на происхождение множества других астрономических странностей. К таким тайнам относятся магнитары (редкий тип гипермагнитной нейтронной звезды), голубые сгибатели (массивные звезды, которые появляются слишком молодыми для своего возраста) и, возможно, даже загадочные космические события, такие как быстрые радио всплески и сверх светлые сверхновы.
Магнитные слияния
Столкновение двух звезд приводит к тому, что их поверхности вращаются и одновременно сбрасывают огромное количество турбулентности. Это резко увеличивает притягивающее поле последней звезды.
При вращении звезды ее внутренние слои вращаются быстрее, чем внешние слои - процесс, называемый дифференциальным вращением. Фабиан Шнайдер из Гейдельбергского университета и автор нового исследования рассказал Астрономии о том, что каждый из этих слоев проходит через линии магнитного поля и соединяет их. Потому, как каждый слой вращается с разной скоростью, линии магнитного поля, соединяющие слои, скручиваются и запутываются. Это служит для усиления общей напряженности магнитного поля.
Во время мероприятия по слиянию, звездный материал сильно размазывается по всему миру. Эта турбулентность еще больше перемешивает линии магнитного поля, экспоненциально увеличивая магнетизм звезды.
Но новое исследование не только описывает, как столкновение звезд может привести к зарождению безумно намагниченных звезд, оно также может объяснить происхождение странного класса странных объектов, называемых синими отставшими звездами.
Сделать голубого отступника
Голубые отступники - это уникальный класс звезд, которые маскируются под звезды помоложе, чем они есть на самом деле. Эти "омолаживающие" звезды намного горячее, что делает их голубее и ярче, чем средняя звезда основной последовательности (или звезда средних годов) в таком же очевидном возрасте.
Но что это за фонтан молодости, который так свежо смотрит на голубых отставших? Ведущая теория заключается в том, что слияние с другой звездой сделает свой трюк. И это новое исследование подтверждает эту мысль.
Во-первых, типичные звезды главной последовательности получают энергию самостоятельно, объединяя водород в гелий в своих активных зонах. Но когда водород в их активных зонах заканчивается, они переходят к слиянию концентрических оболочек водорода вокруг своих ныне инертных активных зон. Это приводит к тому, что звезда надувается в красный гигант, перемещая ее из главной последовательности в так называемую красную гигантскую ветвь.
Но если две звезды главной последовательности столкнутся, их материал смешается. Образовавшийся в результате слияния продукт теперь имеет в своем ядре пополненный резервуар водорода, что позволяет ему перемещаться в более массивный, но все еще основной, синий отстойник вместо того, чтобы превратиться в красного гиганта.
Но это только делает новообразованную звезду моложе. Дело в том, что синий отставший мог долго жить как звезды нижней массы, а затем слиться, чтобы стать более массивным синим отставшим. Высокая масса обманывает нас, заставляя думать, что он должен быть моложе.
Ученые впервые предложили, столкновение между двумя звездами может генерировать сильные магнитные поля более десяти лет назад. Но до сих пор мы не могли исследовать данную гипотезу, потому что у нас не было требующихся вычислительных средств.
Но благодаря мощному коду моделирования AREPO исследователи наконец-то смогли показать, что две сливающиеся звезды, которым изначально не хватало магнетизма, могут объединить усилия и создать новую, сильно намагниченную звезду.
Но это еще не все.
Абстрактная часть исследования переходит к изложению материала на государственном уровне: Такие массивные синие звезды, похоже, вероятно, являются родоначальниками магнитаров, возможно, приводя к некоторым загадочным быстрым радио-вспышкам, и их сверхновы могут быть затронуты их сильными магнитными полями.