«Звездотрясения» разрывают нейтронные звезды перед столкновением с черной дырой

Астрофизики из Калифорнийского технологического института использовали суперкомпьютер Perlmutter для моделирования драматических событий, происходящих в последние мгновения жизни нейтронной звезды перед ее поглощением черной дырой. Результаты двух исследований опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Кора нейтронной звезды трескается, как земля при землетрясении, объясняют авторы исследования. Мощная гравитация черной дыры деформирует поверхность звезды, вызывая «звездотрясения» и формирование трещин в ультраплотной материи. Колебания создают магнитную рябь, называемую волнами Альфвена, которые превращаются во взрывные и производят всплески радиоволн примерно за секунду до поглощения звезды.

Результаты суперкомпьютерного моделирования слияния черной дыры (большой черный круг) и нейтронной звезды (цветная капля). Интенсивная гравитация черной дыры растягивает нейтронную звезду, прежде чем черная дыра в конечном итоге поглотит ее. Изображение: Elias Most/Caltech

Второе моделирование показало рождение самых мощных ударных волн во Вселенной. Когда нейтронная звезда окончательно погружается в черную дыру, возникают чудовищные волны магнитного поля, которые разбиваются подобно океанским волнам о берег, но с невообразимой силой.

Наиболее удивительным открытием стало формирование пульсара черной дыры — объекта, существование которого ранее лишь предполагалось. После поглощения нейтронной звезды черная дыра «наследует» ее мощное магнитное поле, но не может его удержать. Пытаясь от него избавиться, черная дыра создает магнитные ветры, которые делают ее похожей на пульсар в течение короткого времени — менее секунды. Этот процесс сопровождается всплесками высокоэнергетических рентгеновских и гамма-лучей.

Моделирование слияния черной дыры и нейтронной звезды

Моделирование предсказывает конкретные сигналы, которые астрономы смогут искать в будущем. Например, с помощью строящегося радиотелескопа DSA-2000 в пустыне Невада астрономы попробуют уловить быстрые радиовсплески от трескающихся нейтронных звезд. А обсерватория LIGO уже работает над обнаружением гравитационных волн, расходящихся за минуту до таких слияний.

Источник: hightech.fm