Учёные впервые полностью воссоздали процесс слияния нейтронных звёзд вплоть до формирования чёрной дыры

Исследователи из Института гравитационной физики имени Макса Планка, используя суперкомпьютер Fugaku, провели наиболее продолжительное и точное моделирование слияния двух нейтронных звезд. Симуляция охватывала 1,5 секунды реального времени и потребовала 130 миллионов процессорных часов. Она впервые позволила полностью проследить процесс от сближения звезд до формирования черной дыры и гигантского джета. В работе применялись только базовые физические законы, включая общую теорию относительности Эйнштейна, свойства плотного вещества, взаимодействие мощных магнитных полей и нейтринное излучение.

Согласно сценарию моделирования, две нейтронные звезды с массами 1,25 и 1,65 солнечных масс совершают пять оборотов перед слиянием. Потери энергии через гравитационные волны ускоряют их сближение. После столкновения образуется черная дыра, окруженная аккреционным диском. Магнитные поля в этом диске интенсивно усиливаются, создавая мощный энергетический выброс вдоль оси вращения черной дыры. Такой механизм, по мнению ученых, вызывает гамма-всплески.

Моделирование позволило предсказать выбросы нейтрино и формирование яркой вспышки, возникающей при выбросе богатого тяжелыми элементами вещества в межзвездное пространство.

Нейтронные звезды представляют собой плотные и компактные остатки звезд, возникшие в результате взрыва сверхновой. Они преимущественно состоят из нейтронов, обладают сильными магнитными полями и могут вращаться с очень высокой скоростью.

Источник: iXBT