NASA odkrywa, co może dziać się milisekundy przed zderzeniem gwiazd neutronowych

Kiedy dochodzi do fuzji gwiazd neutronowych, powstaje jedna z najpotężniejszych eksplozji we wszechświecie - rozbłyski gamma. Zanim jednak dojdzie do fuzji, gwiazdy obracają się dziesiątki razy i wytwarzane jest pole magnetyczne. To pole magnetyczne jest jednym z najsilniejszych znanych pól magnetycznych. Jest ono do 10 bilionów razy silniejsze niż magnes na lodówce. Pola magnetyczne są wystarczająco silne, aby bezpośrednio przekształcać promieniowanie gamma w elektrony i pozytony i szybko przyspieszać je do niewiarygodnie wysokich energii.

Korzystając z superkomputera NASA Pleiades, naukowcy przeprowadzili ponad 100 symulacji, aby zobaczyć, jak różne konfiguracje pola magnetycznego wpływają na to, jak fale elektromagnetyczne opuszczają układ dwóch orbitujących gwiazd neutronowych o masie 1,4 masy Słońca. Większość symulacji skupiała się na ostatnich 7,7 milisekundach przed połączeniem. Symulacje ujawniły, że w tym okresie dochodzi do dramatycznej interakcji linii pola magnetycznego. Linie pola łączą się, przerywają i ponownie łączą. Podczas gdy pola oddziałują, cząstki są przekształcane w promieniowanie i odwrotnie.

Symulacja poszła dalej, aby pokazać regiony, w których wytwarzane są promienie gamma o najwyższej energii. Promienie te nie mogą uciec z systemu, ponieważ są szybko przekształcane w cząstki w obecności silnych pól magnetycznych. Promienie gamma o niższych energiach mogą jednak uciec z łączącego się układu i mogą później wytwarzać promieniowanie rentgenowskie. Przyszłe obserwatoria mogą być ukierunkowane na te promieniowanie o niższej energii, aby umożliwić naukowcom spojrzenie na fuzję gwiazd neutronowych tuż przed jej wystąpieniem.