Przejdź do głównej zawartości

W jaki sposób powstają magnetary, najsilniejsze magnesy we Wszechświecie?

W jaki sposób niektóre gwiazdy neutronowe stają się najsilniejszymi magnesami we Wszechświecie? Niemiecko-brytyjski zespół astrofizyków znalazł możliwą odpowiedź na pytanie, jak powstają tak zwane magnetary. Naukowcy wykorzystali duże symulacje komputerowe, aby wykazać, w jaki sposób połączenie dwóch gwiazd wytwarza silne pola magnetyczne. Jeżeli takie gwiazdy eksplodują w postaci supernowych, mogą powstać magnetary. 


Nasz Wszechświat jest opleciony przez pole magnetyczne. Na przykład Słońce ma otoczkę, w której konwekcja stale wytwarza pola magnetyczne. „Mimo, że masywne gwiazdy nie mają takich powłok, wciąż obserwujemy silne, wielkoskalowe pole magnetyczne na powierzchni około 10% z nich” – wyjaśnia dr Fabian Schneider z Centrum Astronomii Uniwersytetu w Heidelbergu, który jest pierwszym autorem badania. Chociaż takie pola zostały odkryte już w 1947 roku, ich pochodzenie jak dotąd pozostaje nieznane.

Ponad dziesięć lat temu naukowcy zasugerowali, że silne pola magnetyczne powstają, gdy zderzają się dwie gwiazdy. „Ale do tej pory nie byliśmy w stanie przetestować tej hipotezy, ponieważ nie mieliśmy niezbędnych narzędzi obliczeniowych” – mówi dr Sebastian Ohlmann z centrum obliczeniowego Max Planck Society w Garching pod Monachium. Tym razem naukowcy wykorzystali kod AREPO, wysoce dynamiczny kod symulacyjny działający na klastrach obliczeniowych Instytutu Badań Teoretycznych w Heidelbergu (HITS), aby wyjaśnić właściwości Tau Scorpii (τ Sco), magnetara znajdującego się 500 lat świetlnych od Ziemi.

Już w 2016 roku Fabian Schneider i Philipp Podsiadłowski z University of Oxford zdali sobie sprawę, że τ Sco jest tak zwanym niebieskim maruderem. Niebieskie marudery są produktem połączonych gwiazd. „Zakładamy, że Tau Scorpii uzyskała silne pole magnetyczne podczas procesu łączenia” – wyjaśnia dr Philipp Podsiadłowski. Dzięki symulacjom komputerowym τ Sco niemiecko-brytyjski zespół badawczy wykazał teraz, że silne turbulencje podczas połączenia się dwóch gwiazd mogą stworzyć takie pole.

Zdarzenia łączenia się gwiazd są dość częste: naukowcy zakładają, że około 10% wszystkich masywnych gwiazd Drogi Mlecznej jest efektem takich procesów. Zdanie dr Schneidera jest to zgodne z częstością występowania masywnych gwiazd magnetycznych. Astronomowie uważają, że te same gwiazdy mogą tworzyć magnetary, gdy wybuchają jako supernowe.

Może to się zdarzyć również w przypadku τ Sco, gdy pod koniec swojego życia eksploduje. Symulacje komputerowe sugerują, że wygenerowane pole magnetyczne wystarczyłoby do wyjaśnienia wyjątkowo silnych pól magnetycznych w magentarach. „Uważa się, że magnetary mają najsilniejsze pola magnetyczne we Wszechświecie – do stu miliardów razy silniejsze, niż najsilniejsze pole magnetyczne wytworzone kiedykolwiek przez ludzkość” – mówi prof. Dr Friedrich Röpke z HITS.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…