Слияние нейтронных звезд создает магнетар за 3 мс: моделирование на ФУГАКУ
Международная группа ученых провела глобальное релятивистское моделирование слияния двух нейтронных звезд с массой 1,35 солнечных каждая на японском суперкомпьютере ФУГАКУ. На вычисления ушло около 530 миллионов ядро-часов — это одна из самых ресурсоемких астрофизических симуляций.
Исходное магнитное поле звезд было задано на уровне 3,16?10^12 Гс, что соответствует верхней границе наблюдаемых двойных пульсаров. Разрешение моделирования составило 6,25 метра, что позволило детально проследить за микрофизическими процессами.
В первые мгновения после соприкосновения звезд в результате неустойчивости Кельвина-Гельмгольца магнитное поле резко усилилось. Через 3 миллисекунды его энергия достигла ожидаемого электромагнитного насыщения — примерно 10^50 эрг. Это более чем в 300 раз превышает начальное значение.
Спектральный анализ показал, что в магнитных и кинетических спектрах мощности воспроизводятся спектры Казанцева и Колмогорова соответственно, характерные для турбулентных магнитогидродинамических процессов.
Ученые пришли к выводу, что при слиянии нейтронных звезд может, по крайней мере временно, образовываться магнетар — нейтронная звезда с экстремально сильным магнитным полем. Результаты важны для понимания природы коротких гамма-всплесков и других высокоэнергетических явлений во Вселенной.
