Известно, что у многих молодых нейтронных звезд есть большое магнитное поле. Также известно, что у многих старых нейтронных звезд поле в тысячи и десятки тысяч раз слабее. Поэтому ученые давно рассматривают различные механизмы затухания магнитного поля нейтронных звезд. Оказалось, что это не так-то просто убрать магнитное поле одиночной нейтронной звезды. Другое дело - двойная. Мощная аккреция вещества может способствовать уменьшению магнитного поля.

На рисунке показаны результаты двумерного численного моделирования такой задачи: на замагниченную нейтронную звезду начинает течь вещество. Требуется узнать, как будет меняться конфигурация (и напряженность) магнитного поля.

Точно так же, как на Земле, где заряженные частицы попадают в приполярные области (и вызывают полярные сияния), на нейтронных звездах вещество течет на полярные шапки, размер которых зависит от величины магнитного поля и от темпа аккреции. В этой работе авторы учитывают, что по мере затухания поля размер полярных шапок растет.

Что показано на рисунках. Изображена 1/4 нейтронной звезды. Единица (т.е. единичный радиус - внешняя часть окружности) соответствует поверхности звезды. Линии изображают силовые линии магнитного поля (поле не начинается на поверхности! оно есть и внутри). На первом рисунке показана начальная конфигурация поля внутри звезды. Для наблюдателя снаружи поле дипольное (не изображено). Как видно, внутри нейтронной звезды поле сосредоточено в тонком слое. Это вполне вероятная вещь. Ведь что такое поле? Поле порождается токами. Соответственно, токи, текущие в коре нейтронной звезды, дадут поле, сосредоточенное в тонкой области.

По мере того, как начинается аккреция, падающее вещество проникает внутрь, продавливает своей массой поверхность. Поле связано с имевшимся ранее веществом. Соответственно поле будет "сноситься" внутрь. На рисунке b и c видно, как это происходит. Поле теперь выходит на поверхность дальше от полюсов - полярные шапки расширяются. Кроме того, меньше линий выходит на поверность. Меньше линий - меньше поле. Т.е. поле затухает (или правильнее говорить, поле экранируется).

Сравнение результатов расчетов с данными наблюдений позволяет заключить, что такой механизм вполне может объяснять свойства миллисекундных пульсаров. Но это не значит, что проблема снята, вопрос закрыт и т.д. Во-первых, в задаче сделаны некоторые упрощения (и авторы это обсуждают). А во-вторых, неясно, что будет, когда аккреция прекратиться. Есть несколько работ, где авторы показывают, что поле может "всплыть", выбраться наружу. Значит, нужно придумать не только, как "зарыть поле", но и как действительно диссипировать его внутри звезды. Качественно ясно, как это может происходить. Но вот количественно.....

---

Публикации с ключевыми словами: нейтронные звезды - аккреция Публикации со словами: нейтронные звезды - аккреция

См. также: Краткая история быстрых радиовсплесков GW200115: моделирование слияния черной дыры и нейтронной звезды Карта горячих пятен на поверхности нейтронной звезды J0030 Необычный сигнал может свидетельствовать о разрушении нейтронной звезды черной дырой Одиночная нейтронная звезда в остатке сверхновой Е0102-72.3 NGC 4993: галактический дом исторического взрыва GW170817: регистрация излучения разных видов от явления слияния Все публикации на ту же тему >>