W niedawnym artykule, zaakceptowanym do publikacji w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, zespół kierowany przez doktoranta Ankan Sur z CAMK przedstawił dynamiczne symulacje MHD konfiguracji pola magnetycznego w gwiazdach neutronowych.
Gwiazdy neutronowe to fantastyczne laboratoria, w których można badać fizykę podstawową w warunkach, do których nie można uzyskać dostępu w eksperymentach naziemnych, a pole magnetyczne odgrywa kluczową rolę w określaniu natury emisji zarówno fal elektromagnetycznych, jak i grawitacyjnych, które możemy wykryć na Ziemi.
Symulacje pokazują, że dla wszystkich warunków początkowych pole magnetyczne osiada w konfiguracji, w której dominuje pole poloidalne, ale około 20% energii magnetycznej znajduje się w składniku toroidalnym, tworząc „skręcony torus”. Pole to jest jednak burzliwe i niestacjonarne, podobnie jak pole magnetyczne Słońca.
Wyniki te zostaną wykorzystane do interpretacji obserwacji astronomicznych pól magnetycznych w gwiazdach neutronowych w misji rentgenowskiej NICER oraz obserwacji fal grawitacyjnych za pomocą detektorów LIGO, Virgo i Kagra.
Ilustracja:
Linie pola magnetycznego pokazujące rozwój konfiguracji „skręconego torusa” w gwieździe neutronowej. Na powierzchni gwiazdy powstaje złożona struktura wielobiegunowa, podczas gdy pole na zewnatrz pole magnetyczne jest dwubiegunowe.