Gama záblesky spouští extrémně silné magnetické pole

Poprvé počítačový model při objasňování takové události vzal v úvahu magnetické pole, které by mohlo být až biliardkrát (1015) silnější než magnetické pole Země. Simulace splynutí neutronových hvězd podporují teorii vzniku krátkodobého gama záblesku (GRB - Gamma Ray Bursts) - krátké, intenzivní spršky vysokoenergetických fotonů, jejichž původcem je kolize dvou neutronových hvězd, nebo neutronové hvězdy a černé díry.

Počítačový model vytvořili Dr. Daniel Price (University of Exeter, Velká Británie) a prof. Stephan Rosswog (International University Bremen, Německo). Použili 2 extrémně kompaktní neutronové hvězdy, každou s hmotností 1,4krát větší než naše Slunce, ale s průměrem jen 10 km, které kolem společného těžiště obíhají po kruhových drahách.

Když se jejich dráhy "rozpadnou" a obě hvězdy se srazí, splynou a neuvěřitelně rychle, během 2 milisekund (0,002 s), vytvoří jediný objekt. U centrálního objektu se vytvoří spirální ramena a nestabilita v místě spojení způsobí, že původní magnetické pole obou hvězd se stáčí a vytváří jev připomínající vír. "Je to podobné jako když vítr, ženoucí se přes jezero, vytváří vlny," řekl Price.

V modelu se víry dále stáčejí a velmi rychle, až několikanásobně, se zesiluje magnetické pole sloučeného objektu. Intenzita vzniklého magnetického pole vzrůstá až o 3 řády během jedné milisekundy. "Ale jsme si velmi jisti, že toto je pouze dolní hranice," říká Rosswog. "Ve skutečnosti se pole může stát mnohem, mnohem silnější."

Dřívější práce navrhovaly, aby sloučením neutronových hvězd vznikla černá díra a těsně před tím by došlo k vytvoření silného magnetického pole. K takovému zhroucení je potřeba nejméně 100 milisekund. Podle nově získaných dat však k zesílení magnetického pole sloučeného objektu stačí extrémně krátký čas, což lépe odpovídá skutečnosti.

Stáčení magnetických siločar během slučování objektů popisuje Price jako "kapsy lokálně silných, velmi komplikovaných magnetický silokřivek". Podle navrhované teorie, pokud je magnetické pole v těch kapsách dostatečně silné, začne se vznášet, vystoupá k povrchu a uvolní svou energii do jisté míry podobně jako naše Slunce při úniku koronální hmoty (CME - coronal mass ejections). Takové výtrysky pak mohou spustit krátký záblesk gama záření.

Rosswog a Price připouští, že jejich model ještě nemůže předvést celý děj od sloučení neutronových hvězd až k záblesku. "Ukázali jsme právě tento velmi rychlý růst magnetického pole. Od tohoto místa až k závěrečnénu záblesku můžeme dělat jen pravděpodobné extrapolace," říká Rosswog. "Tady nás čeká ještě mnoho práce."

K vytvoření prvních 11 milisekund (0,011 s) děje potřebovali několik týdnů práce na paralelním superpočítači v Brémách. Prince říká, že vědecká skupina by ráda dovedla model až k zesílenému magnetickému poli a konečnému objasnění, co se stane se vznášejícími se "kapsami" magnetického pole.

Obrázek: Kolize neutronových hvězd
Počítačový model splynutí dvou neutronových hvězd a vytvoření nového objekty se spirálními rameny a extrémně silným magnetickým polem.
Credit: Daniel Price (U/Exeter) and Stephan Rosswog (Int. U/Bremen)

Zdroj: www.newscientistspace.com
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí