Впечатляющая модель пульсара

Астрофизики с момента открытия пульсаров пытаются лучше понять природу этих загадочных объектов. Современные технологии позволяют добиваться прогресса в этом изучении не только с помощью наблюдений, но и благодаря моделированию на суперкомпьютерах с учетом известных физических законов и параметров. Так была построена модель взаимодействия заряженных частиц с электромагнитным полем пульсара. Эта модель позволяет лучше представить сложную высокоэнергетическую среду вокруг пульсаров и понять, как пульсары производят гамма-излучение и радиоимпульсы с удивительно стабильной частотой.

Пульсар представляет собой остаток массивной звезды, которая сколлапсировала и взорвалась как сверхновая. Гравитация же сжимает остаток в сверхплотную нейтронную звезду, которая обретает невероятно мощное магнитное поле и вращается со скоростью в тысячи оборотов в секунду. Модель показывает поведение электронов (синий цвет) и позитронов (красный цвет) во взаимодействии с полем вокруг пульсара.
Космический телескоп NASA Fermi обнаружил гамма-излучение от 216 пульсаров. Наблюдения показали, что этот тип излучения генерируется дальше от нейтронной звезды, чем радиоимпульсы. Но остается малоизученным этот механизм. Всего в нескольких сотнях метров от магнитного полюса пульсара электроны могут иметь энергии, сравнимые с энергиями, достигаемыми на самых мощных ускорителях частиц на Земле. В 2009 году Fermi обнаружил мощные вспышки пульсара в Крабовидной туманности, которые указывали на присутствие электронов с энергией в тысячу раз больше.

Моделирование очень требовательно к вычислительной мощности и точности условий, поскольку электроны и позитроны вводятся в сложную систему полей, ведь весь механизм в полях пульсара работает на скорости, близкой к скорости света. Большая часть электронов стремится выйти за пределы магнитых полюсов, позитроны в основном вытекают на более низких широтах, образуя тонкую структуру, которая способна создавать гамма-лучи, похожие на те, что фиксировал Fermi. Некоторые частицы заново разгоняются. Часть из них при этом перемещается хаотично, даже в противоположном направлении.
Эта модель вкупе с продолжающимися наблюдениями позволит лучше понять механизм работы пульсаров как одних из самых загадочных объектов Вселенной.

#pulsar@nasa_vk #пульсар@nasa_vk #NeutronStar@nasa_vk #НейтроннаяЗвезда@nasa_vk

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *