Tin tức Vũ trụ TV

Mô hình hóa từ trường cực hạn và sự biến đổi nhiệt độ trên các ngôi sao ở xa

Ngày:
Oct 14, 2020
Tóm lược:

Nghiên cứu mới đang giúp giải thích một trong những câu hỏi lớn khiến các nhà vật lý thiên văn bối rối trong 30 năm qua – nguyên nhân gây ra sự thay đổi độ sáng của các ngôi sao xa xôi gọi là từ trường. Các nam châm được hình thành từ các vụ nổ sao hoặc sao siêu mới và chúng có từ trường cực mạnh, ước tính lớn hơn từ trường trên trái đất khoảng 100 triệu triệu lần.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

HÌNH ẢNH: Các bản đồ cho thấy sự phân bố nhiệt. Các vùng màu sắc lạnh hơn - và các vùng màu vàng nóng hơn.Nó mô tả dữ liệu được lấy từ các magentar sau: 4U 0142 + 61, 1E 1547.0-5408, XTE ...Hình ảnh:
Đại học Leeds
HÌNH ẢNH: Các bản đồ cho thấy sự phân bố nhiệt. Các vùng màu sắc lạnh hơn – và các vùng màu vàng nóng hơn.
Nó mô tả dữ liệu được lấy từ các magentar sau: 4U 0142 + 61, 1E 1547.0-5408, XTE …
Hình ảnh: Đại học Leeds

Nghiên cứu mới đang giúp giải thích một trong những câu hỏi lớn khiến các nhà vật lý thiên văn bối rối trong 30 năm qua – nguyên nhân gây ra sự thay đổi độ sáng của các ngôi sao xa xôi gọi là từ trường.

Các nam châm được hình thành từ các vụ nổ sao hoặc sao siêu mới và chúng có từ trường cực mạnh, ước tính lớn hơn từ trường trên trái đất khoảng 100 triệu triệu lần.

Từ trường tạo ra nhiệt và tia X cực mạnh. Nó mạnh đến mức nó cũng ảnh hưởng đến các đặc tính vật lý của vật chất, đáng chú ý nhất là cách nhiệt truyền qua lớp vỏ của ngôi sao và trên bề mặt của nó, tạo ra các biến thể về độ sáng trên khắp ngôi sao khiến các nhà vật lý thiên văn và nhà thiên văn bối rối.

Một nhóm các nhà khoa học – do Tiến sĩ Andrei Igoshev tại Đại học Leeds dẫn đầu – đã phát triển một mô hình toán học mô phỏng cách từ trường phá vỡ cách hiểu thông thường về nhiệt được phân bố đồng đều và tạo ra các vùng nóng hơn và mát hơn, nơi có thể có chênh lệch nhiệt độ một triệu độ C.

Những vùng nóng hơn và mát hơn đó phát ra các tia X có cường độ khác nhau – và sự thay đổi cường độ tia X đó được quan sát bằng sự thay đổi độ sáng bằng kính thiên văn ngoài không gian.

Phát hiện được công bố hôm nay (12 tháng 10) trên tạp chí Nature Astronomy . Nghiên cứu được tài trợ bởi Hội đồng Cơ sở Khoa học và Công nghệ (STFC).

Tiến sĩ Igoshev từ Trường Toán học tại Leeds cho biết: “Chúng tôi thấy mô hình không đổi của các vùng nóng và lạnh. Mô hình của chúng tôi – dựa trên vật lý của từ trường và vật lý của nhiệt – dự đoán kích thước, vị trí và nhiệt độ của những khu vực này – và khi làm như vậy sẽ giúp giải thích dữ liệu do kính thiên văn vệ tinh thu được trong nhiều thập kỷ và điều này khiến các nhà thiên văn phải vò đầu bứt tai về lý do tại sao độ sáng của các từ trường dường như thay đổi.

“Nghiên cứu của chúng tôi liên quan đến việc xây dựng các phương trình toán học mô tả cách thức vật lý của từ trường và sự phân bố nhiệt sẽ hoạt động như thế nào trong các điều kiện khắc nghiệt tồn tại trên những ngôi sao này.

“Để tạo ra những phương trình đó mất nhiều thời gian nhưng rất đơn giản. Thách thức lớn là viết mã máy tính để giải các phương trình – mất hơn ba năm.”

Sau khi mã được viết, sau đó nó cần một siêu máy tính để giải các phương trình, cho phép các nhà khoa học phát triển mô hình dự đoán của họ.

Nhóm đã sử dụng các cơ sở siêu máy tính DiRAC do STFC tài trợ tại Đại học Leicester.

Tiến sĩ Igoshev cho biết một khi mô hình đã được phát triển, các dự đoán của nó sẽ được kiểm tra dựa trên dữ liệu được thu thập bởi các đài quan sát ngoài không gian. Mô hình đã đúng trong mười trong số 19 trường hợp.

Các từ trường được nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc điều tra nằm trong Dải Ngân hà và thường cách chúng ta 15 nghìn năm ánh sáng.

Các thành viên khác của nhóm nghiên cứu là Giáo sư Rainer Hollerbach, cũng từ Leeds, Tiến sĩ Toby Wood, từ Đại học Newcastle, và Tiến sĩ Konstantinos N Gourgouliatos, từ Đại học Patras ở Hy Lạp.


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Leeds cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. Andrei P. Igoshev, Rainer Hollerbach, Toby Wood, Konstantinos N. Gourgouliatos. Từ trường hình xuyến mạnh được yêu cầu bởi sự phát tia X tĩnh của các từ trường . Thiên văn học Tự nhiên , 2020; DOI: 10.1038 / s41550-020-01220-z

Bài viết liên quan

Bài viết mới