Champ magnétique fortement tordu utilisé comme état initial dans le modèle
L'étude de l'évolution des champs magnétiques à l'intérieur des étoiles à neutrons montre que les instabilités sont capables de créer de puissants points chauds magnétiques qui ont réussi à persister pendant des millions d'années. Cela continue après la désintégration du champ magnétique total de l'étoile.
Lorsqu'une étoile massive dépense du combustible nucléaire interne et s'effondre sous la pression de sa propre gravité (explosion de la supernova), une étoile à neutrons peut apparaître à sa place. Ce sont des objets extrêmement denses avec un rayon de 10 km, mais 1,5 fois plus massif que le Soleil. Doté de puissants champs magnétiques et à rotation rapide (certains atteignent 100 tours par seconde).
Lors de la création de modèles de champs magnétiques d'étoiles à neutrons, ils utilisent la présence des pôles nord et sud, rappelant ainsi la situation de la Terre. Mais le modèle simple «dipôle» n'explique pas les aspects mystérieux des étoiles à neutrons. Par exemple, pourquoi certaines parties de la surface sont-elles plus chaudes que la température moyenne?
Pour comprendre cela, les scientifiques ont utilisé le supercalculateur ARC de l'Université de Leeds. Ils ont lancé une simulation numérique permettant de comprendre la formation de structures complexes lors du développement d'un champ magnétique dans une étoile à neutrons. Il est important de comprendre que l'étoile à neutrons nouveau-né ne tourne pas de manière uniforme - différentes parties ont des vitesses différentes. Pour cette raison, le champ magnétique est étiré. Il est dépourvu de stabilité et génère spontanément des nœuds qui apparaissent à la surface, formant des taches. Ces derniers créent de forts courants électriques qui produisent de la chaleur.
La structure du champ magnétique après un état d’instabilité conduisant à la formation de noeuds et de spots magnétiques
Le modèle montre qu'il est possible de créer un point magnétique avec un rayon de plusieurs kilomètres et une intensité de champ magnétique de plus de 10 milliards de Tesla. Le point durera plusieurs millions d'années, même après l'effondrement du champ magnétique d'une étoile à neutrons.
L'étude sera utile pour étudier certaines des bizarreries des étoiles à neutrons. Par exemple, vous pouvez maintenant mieux comprendre le comportement étrange de certains magnétars, parmi lesquels SGR 0418 + 5729. Il a une faible vitesse de rotation et un faible champ magnétique à grande échelle. Cependant, il continue de vomir des rayons de haute énergie.
