Взрыв звезды

Огромное количество энергии высвобождается в момент, когда массивная звезда, во много раз тяжелее, чем наше Солнце, разрушается. Некоторые звезды взрываются как гиперновая – взрыв, который в десять раз более мощный, нежели взрыв обычной сверхновой – при этом звездой испускается высокоэнергетичный гамма-всплеск. До сих пор не ясно, как формируется крайне сильное магнитное поле, необходимое для этих процессов. Исследовательская группа из США, в сотрудничестве с Институтом Макса Планка гравитационной физики в Потсдаме, в настоящее время разработали сложную трехмерную компьютерную модель, которая проливает свет на процессы, объясняющие поведение гиперновых, сверхновых и гамма-всплесков.

Исследовательская группа Калифорнийского технологического института под руководством доктора Филиппа Моста (ныне работающего в университете Калифорнии в Беркли) смоделировали коллапс звезды размером в шесть солнечных масс. После взрыва такой звезды, смоделированного на суперкомпьютере, формируется небольшая (порядка нескольких километров) прото-нейтронная звезда, которая затем увеличивается в размерах. Ядро звезды вращается быстрее на своей поверхности, чем в центре и, таким образом, соседние слои плазмы трутся друг о друга, в результате чего в ядре образуются турбулентные области. Эта “вращательная нестабильность” значительно усиливает существующее магнитное поле.

Для изучения и понимания структуры магнитного поля данные моделирования должны быть переведены в образы используя программное обеспечение для визуализации. Площадь поверхности, рассматриваемая в работе, составила порядка ста километров квадратных. Моделирование показало, что первоначально магнитные контуры расположены случайным образом и ориентированы в различных направлениях. Впоследствии начинается так называемый процесс динамо – диполи начинают располагаться перпендикулярно к оси вращения, что приводит к масштабному усилению магнитного поля.

Таким образом, чрезвычайно мощные энергетические взрывы гиперновых и, как следствие, гамма-всплески – могут быть запущены в результате коллапса ядра.