Ученые впервые воссоздали трехмерную картину вращения и магнитных полей перед взрывом сверхновой
Наиболее энергичные вспышки сверхновых с коллапсом ядра, как считается, возникают из быстро вращающихся массивных звезд с сильными магнитными полями. Однако трехмерная структура их углового момента и магнитных полей до коллапса оставалась малоизученной, что ограничивало реалистичность магниторотационных симуляций.
В новом исследовании, опубликованном на сервере препринтов arXiv, ученые использовали код Aenus-Alcar для эволюции двух компактных предсверхновых типа Вольфа–Райе, полученных с помощью кодов звездной эволюции GENEC и MESA. Моделирование охватило последние минуты перед коллапсом ядра.
Модели показали, что профиль вращения вблизи внутреннего ядра может отходить от чисто сферического распределения и перестраиваться в сторону более цилиндрической структуры. В конвективных зонах гидродинамические напряжения Рейнольдса приводят поток к профилю с почти постоянным удельным угловым моментом, что соответствует среднему закону вращения, близкому к ? ? 1/??, где ? — цилиндрический радиус.
Конвективные области также усиливают затравочные магнитные поля, переносимые из соседних радиационных слоев. В результате формируются насыщенные поля со сравнимыми тороидальной и полоидальной компонентами и топологией, содержащей значительную мелкомасштабную составляющую.
Как следствие, области, которые в одномерном описании звездной эволюции были магнитчески изолированными, в многомерных моделях оказываются соединенными. Авторы подчеркивают, что многомерная эволюция существенно изменяет как распределение углового момента, так и магнитную топологию предколлапсных предсверхновых.
Эти результаты предоставляют физически обоснованную основу для построения более реалистичных начальных условий для магниторотационных симуляций коллапса ядра и для улучшения моделей переноса углового момента в конвективных зонах на поздних стадиях звездной эволюции.
