Fest verdrehtes Magnetfeld als Ausgangszustand im Modell.
Die Untersuchung der Entwicklung von Magnetfeldern in Neutronensternen zeigt, dass Instabilitäten in der Lage sind, starke magnetische Brennpunkte zu erzeugen, die seit Millionen von Jahren bestehen bleiben. Dies setzt sich fort, nachdem das gesamte Magnetfeld des Sterns abgeklungen ist.
Wenn ein massereicher Stern Kernbrennstoff verbraucht und unter dem Druck seiner eigenen Schwerkraft zusammenbricht (Supernova-Explosion), kann ein Neutronenstern an seiner Stelle erscheinen. Dies sind extrem dichte Objekte mit einem Radius von 10 km, die aber 1,5-mal so massereich sind wie die Sonne. Ausgestattet mit starken Magnetfeldern und rotieren schnell (manche erreichen 100 Umdrehungen pro Sekunde).
Bei der Erstellung von Modellen von Magnetfeldern von Neutronensternen wird das Vorhandensein von Nord- und Südpolen verwendet, um die Erdsituation in Erinnerung zu rufen. Das einfache „Dipol“ -Modell erklärt jedoch nicht die mysteriösen Aspekte von Neutronensternen. Warum sind zum Beispiel einige Teile der Oberfläche heißer als die Durchschnittstemperatur?
Um dies zu verstehen, verwendeten Wissenschaftler den ARC-Supercomputer an der University of Leeds. Sie starteten eine numerische Simulation, die es ermöglicht zu verstehen, wie sich komplexe Strukturen während der Entwicklung eines Magnetfelds innerhalb eines Neutronensterns bilden. Es ist wichtig zu verstehen, dass sich der neugeborene Neutronenstern nicht gleichmäßig dreht - verschiedene Teile haben unterschiedliche Geschwindigkeiten. Dadurch wird das Magnetfeld gedehnt. Es weist keine Stabilität auf und erzeugt spontan Knoten, die auf der Oberfläche erscheinen und Flecken bilden. Letztere erzeugen starke elektrische Ströme, die Wärme erzeugen.
Die Struktur des Magnetfeldes nach einem Zustand der Instabilität, der zur Bildung von Knoten und Magnetpunkten führt
Das Modell zeigt, dass es möglich ist, einen Magnetfleck mit einem Radius von mehreren Kilometern und einer Magnetfeldstärke von mehr als 10 Milliarden Tesla zu erzeugen. Der Punkt wird auch nach dem Zusammenbruch des Magnetfeldes eines Neutronensterns noch mehrere Millionen Jahre anhalten.
Die Studie wird nützlich sein, um einige der Merkwürdigkeiten von Neutronensternen zu untersuchen. Zum Beispiel können Sie jetzt das bizarre Verhalten einiger Magnetare besser verstehen, darunter SGR 0418 + 5729. Es hat eine niedrige Rotationsgeschwindigkeit und ein schwaches großes Magnetfeld. Er spuckt jedoch weiterhin energiereiche Strahlen aus.
