Neutronitähtitörmäyksessä muodostuva magnetar toimii kilonovaräjähdyksen moottorina
Tietokonesimulaatiolla on päästy pureutumaan aiempaa syvemmälle neutronitähtitörmäykseen. Kirkas räjähdys, kilonova, on seurausta yhdistymisessä tapahtuvasta voimakkaasta magnetisoitumisesta.
Max Planck -instituutin ja kahden japanilaisen yliopiston tutkijat ovat mallintaneet supertietokoneella neutronitähtien törmäystä kymmenen kertaa aiempaa paremmalla resoluutiolla.
"Pääsimme ensimmäistä kertaa kiinni mekanismiin, joka luo laaja-alaisen magneettikentän neutronitähtien yhdistymisessä", sanoo Kenta Kiuchi Max Planck -instituutista.
Vahva magneettikenttä muodostuu epävakauksista ja pyörteistä näiden vain parinkymmenen kilometrin läpimittaisten ja äärimmäisen tiiviiden kappaleiden iskeytymispinnassa. Tarkemmin ottaen prosessi käsittää kaksi vaihetta.
Ensimmäisessä niin sanottu Kelvin-Helmholtz-epävakaus nostaa millisekunneissa magneettikentän energian monituhatkertaiseksi. Mutta tämä on yhä pienen mittakaavan magneettikenttä.
Muutaman millisekunnin myöhemmin toinen epävakausmekanismi iskee päälle.
"Tämä edelleen vahvistaa pienialaista kenttää ja toimii dynamona laaja-alaiselle kentälle", sanoo Alexis Raboul-Salze Max Planck -instituutista. "Kyseessä on sama mekanismi kuin Auringossa."
Tuloksena on voimakkaasti magnetisoitunut neutronitähti, magnetar. Noin 40 millisekuntia yhdistymisestä voimakas hiukkastuuli lähtee magnetarin navoilta. Tämä muodostaa suihkun, joka liittyy havaittuihin korkeaenergisiin ilmiöihin.
"Simulaatiomme ehdottaa, että magnetarin moottori tuottaa hyvin kirkkaat kilonovaräjähdykset", sanoo Masaru Shibata Max Planck- instituutista. "Voimme testata ennusteitamme lähitulevaisuudessa saatavilla havainnoilla."
Aiheesta lisää Max Planck Institute (englanniksi)