Іронічно, але найтемніші області нічного неба – чорні діри – можуть провокувати найяскравіше випромінювання у всьому Всесвіті. Завдяки моделюванню магнітних полів, що оточують ці загадкові об’єкти, вченим вдалося розібратися в природі дивного космічного світіння.
У 2020 році астрофізики з Колумбійського університету в Нью-Йорку розробили модель руху електронів в магнітних полях. Пролітаючи крізь магнітну турбулентність, немов на американських гірках, вони можуть генерувати на диво інтенсивні хвилі випромінювання. Це пояснює той факт, чому надмасивні об’єкти в космосі (орбіта чорних дір або нейтронні зірки) часом світяться так яскраво.
Частина світіння – це результат того, що безладний рух частинок усередині скупчення пилу і газу навколо чорних дір розігріває речовину до неймовірних температур завдяки тертю. Однак у всьому цьому «вихровому божевіллі» заряджені частинки починають генерувати колосальні магнітні поля, які змушують розпечений матеріал вивергатися в космос цілими потоками. Все це, зрозуміло, супроводжується вкрай інтенсивним світінням.
Але деякі хвилі світлового випромінювання надто потужні та високоенергетичні, щоб бути результатом простого теплового ефекту. Судячи з усього, їх джерелом є зовсім не розпечений диск навколо чорної діри. Астрофізики вважають, що весь секрет криється в так званому магнітному перез’єднанні. Це процес, в якому лінії магнітного поля розриваються і швидко возз’єднуються, прискорюючи частки до близько світлових швидкостей.
У минулому хаос турбулентних магнітних полів дозволив пояснити безліч аномалій навколо нашої власної планети – наприклад, зрозуміти, куди переходить енергія високошвидкісних електронів, коли вони стикаються з нашою магнітосферою. Лука Коміссо, один з авторів останнього дослідження, запевняє, що магнітне перез’єднання розганяє частки так, як не може навіть адронний коллайдер. Комп’ютерна модель показала, що в результаті всього цього хаосу і генерується енергія, необхідна для екстремально потужного світлового випромінювання – так космос наповнюється каскадними потоками світла.
Натхнення: www.popmech.ru