Взрыв сверхновой сбрасывает внешние слои умирающей звезды. Остаётся ядро — нейтронная звезда, упакованное в шар диаметром с город. Существование таких звёзд ещё в 1934 году предсказал Фриц Цвикки. На этом кулинарная драма не заканчивается: часть выброшенного вещества падает обратно в аккреционном потоке, формируя раскалённый жидкий слой — своего рода жидкое тесто на поверхности звезды.
В этом слое, разогретом до двух миллиардов градусов, бушуют турбулентные вихри. Они действуют как руки пекаря, энергично вымешивающие тесто. Движения плазмы подхватывают и скручивают магнитные силовые линии, многократно усиливая их. Этот процесс называют магнитным динамо.
Чтобы проверить идею, астрофизики провели численное моделирование. В кубическом объёме с ребром 100 метров они воспроизвели условия жидкого слоя: плотность 10¹⁰ г/см³, температуру 2×10⁹ К, начальное поле 10¹² Гс. Включили нейтринное охлаждение и реалистичное уравнение состояния.
Результаты поразили. За одну миллисекунду поле вышло на насыщение, достигнув 3–7×10¹³ Гс. Энергия магнитного поля составила 20–30% от кинетической энергии турбулентности — как если бы каждая пятая калория, затраченная на замес, ушла в поднятие теста. Структура поля стала похожа на запутанный клубок нитей и слоёв, а плотность вещества почти не менялась.
Это открытие разрешает давнюю загадку. Центральные компактные объекты и некоторые магнетары демонстрируют слабое внешнее магнитное поле, но их активность требует мощного скрытого резервуара. Турбулентное динамо как раз создаёт такое поле — сильное, но мелкомасштабное, спрятанное в глубине звезды. Когда-нибудь, через тысячи лет, диффузия в твёрдой коре переработает его в наблюдаемый диполь. Кстати, сами пульсары — быстровращающиеся нейтронные звёзды — впервые обнаружила в 1967 году Джоселин Белл Бернелл.
Так в недрах новой звезды разыгрывается кулинарное чудо. Турбулентный замес превращает слабые магнитные зёрна в бурный подъём поля. И всё это — за миллисекунду. Именно этот процесс, возможно, запускает запутанную эволюцию магнетаров, чьи вспышки озаряют галактики.
За время, пока вы моргнули (около 100 миллисекунд), в жидком слое новорождённой нейтронной звезды магнитное поле успело бы усилиться в сто раз и достичь насыщения. При этом нейтринное охлаждение — главный механизм остывания — за те же мгновения не отняло бы и миллионной доли тепловой энергии: остывание длится неделями.
В романе Роберта Форварда «Яйцо дракона» нейтронная звезда служит колыбелью сверхплотной жизни, чья цивилизация развивается на поверхности в бешеном темпе. Если бы подобные существа существовали, турбулентные вихри в миллисекундном диапазоне были бы для них геологическими эпохами, а всплески магнитного поля — природными катаклизмами, рождающими «магнитные горы» и полярные сияния невообразимых масштабов.