;
Наука 29 июня 2022

Создана 3D-модель коллапсирующей звезды. Звездная пыль формирует колеблющиеся струи

Далее

Астрофизики разработали первую трехмерную симуляцию эволюции джета, образованного коллапсирующей звездой. Исследование, объясняющее «мигающие» гамма-всплески, опубликовано в Astrophysical Journal Letters.

Модель, разработанная группой исследователей под руководством Северо-Западного университета, описывает эволюции релятивистской струи от рождения вблизи черной дыры до выброса после выхода из коллапсирующей звезды. Исследование показало, что всплески гамма-излучения происходят в десять раз реже, чем считалось раньше.

Гамма-всплески — это самое яркое явление во Вселенной. Они возникают, когда ядро массивной звезды коллапсирует под действием собственной гравитации, образуя черную дыру. Газ, попадающий во вращающуюся черную дыру, активируется, пробивает звезду и вырывается из нее, разогнавшись до скоростей, близких к скорости света. Вырвавшись из звезды, джет генерирует яркий гамма-всплеск.

Моделирование коллапсирующей звезды. Видео: Northwestern University

Сложность моделирования связана с гигантскими размерами релятивистских струй. Они генерируют вспышки гамма-излучения только, когда достигают размера примерно в 30 раз больше звезды и в миллион раз больше черной дыры, отмечают ученые. 

В своей модели астрофизики показали, что, когда звезда коллапсирует, ее материал падает на диск намагниченного газа, вращающийся вокруг черной дыры. Падающие частицы заставляет диск наклоняться, что, в свою очередь, изменяет направление движения струи. Пока джет пытается вернуться на свою первоначальную траекторию, он колеблется внутри коллапсара. 

Вырвавшийся из коллапсара джет формирует гамма-всплеск. Изображение: Ore Gottlieb/Northwestern University

Именно это явление вызывает «мигание». В зависимости от изменения траектории поток частиц может быть направлен в сторону Земли или от нее.

Ранее считалось, что релятивистская струя распространяется вдоль одной оси и никогда не отклоняется от нее. Астрофизики отмечают, что, поскольку это не так и джет колеблется, вероятность наблюдения всплеска на Земле выше. Согласно расчетам ученых, гамма-всплески в десять раз более наблюдаемы, чем считалось ранее, а это означает, что астрофизики пропускают в десять раз меньше гамма-всплесков, чем считалось ранее. 

Изображение обложки: Крупный план газового диска (оранжевый), который наклоняется, вызывая колебания джетов (фиолетовый). Источник: Ore Gottlieb/Northwestern University


Читать далее:

Космический зонд пролетел в 200 км от Меркурия. Посмотрите, что он увидел

Ученые раскрыли, как витамины влияют на заболеваемость раком

Китайский шлем для «чтения мыслей» бьет тревогу, когда человек видит порноконтент