Заряженные слои в пульсарном ветре экспресс
Тонкий слой масла на поверхности воды от малейшего толчка рвётся на отдельные капли. Нечто похожее происходит в пульсарном ветре — потоке частиц, который выбрасывает быстровращающаяся нейтронная звезда. В этом потоке тоже есть слои плазмы, и они могут распадаться на сгустки — магнитные острова. Но, в отличие от масла, эти слои несут электрический заряд.
В новом исследовании учёные с помощью компьютерного моделирования выяснили, как заряд влияет на разрыв. Сначала заряженный слой теряет равномерность: в плазме рождаются быстрые колебания — бернштейновские волны (похожи на рябь, бегущую по натянутой струне). Эти волны перетасовывают заряд, и его распределение становится пятнистым. Однако на рост самих магнитных островов это почти не влияет — они лишь слегка заряжаются.
Другой сценарий — вращающиеся слои. Если слой не просто растянут, а закручен, как воронка в сливе, то заряд играет более заметную роль. При некоторых условиях разрыв ускоряется: магнитные острова плодятся быстрее, чем в незаряженном случае. Это напоминает надрезанный лист бумаги, который легче рвётся, если его предварительно смять. Результаты помогают понять, как энергия пульсарного ветра превращается в излучение и частицы высоких энергий.
Бернштейновские волны названы в честь физика Айры Бернштейна, который описал их в 1958 году. Они не покидают плазму, а заперты внутри неё, как звук в музыкальном инструменте.