Кучи плазмы на звёздных полюсах ✛

Оригинал: "Magnetically Confined Mountains on Accreting White Dwarfs"

· Pedro H. B. Rossetto, Manoel F. Sousa, Diego A. Falceta-Gonçalves

arXiv:2609.05868v1 · 2026-09-05 · CC BY 4.0 · 1 мин

Звёздная астрофизика Астрофизика высоких энергий

Белый карлик стягивает газ с соседней звезды, и на его магнитных полюсах вырастают кучи плазмы, которые удерживают невидимые магнитные нити.

Белый карлик в двойной системе ведёт себя как пылесос: он стягивает газ с соседней звезды. Если у него есть магнитное поле, газ не размазывается по всей поверхности, а стекает к полюсам. Там он собирается в кучи. Но почему куча не растекается? Её держат магнитные силовые линии, которые проходят сквозь неё, как невидимые канаты.

Раньше такие кучи изучали только на нейтронных звёздах, где магнитное поле в миллиарды раз сильнее. Теперь учёные посчитали, что и на белых карликах они возможны.

Авторы построили компьютерную модель, в которой плазма и магнитное поле связаны намертво: плазма не может пересечь магнитные линии, как нитка не может пройти сквозь ткань, не разорвав её. Они выяснили, что на типичном белом карлике может вырасти куча высотой с километр и массой с небольшую планету. При этом магнитное поле звезды слабеет лишь на десятую часть. Это значит, что даже после накопления большой кучи белый карлик остаётся сильным магнитом.

Эти расчёты помогут понять, почему на некоторых белых карликах происходят микроновые — небольшие термоядерные взрывы в районе полюсов. А если куча распределена неравномерно, вращающаяся звезда может испускать гравитационные волны, которые, возможно, поймают будущие детекторы.

Весь граф →

Белые карлики могут иметь магнитные поля от $10^3$ до $10^9$ Гс, то есть различающиеся в миллион раз. При поле $10^8$ Гс максимальная удерживаемая масса достигает 0.067 массы Солнца, что сравнимо с массой целой планеты-гиганта.

M_{\max} = 4.07\times 10^{-3} M_{\odot} \left(\frac{T}{10^5 \text{ K}}\right)^{-2} \left(\frac{B_*}{5\times 10^7 \text{ G}}\right)^2

Предельная масса, которую магнитное поле белого карлика может удержать на полюсе, растёт как квадрат поля и падает как квадрат температуры.

\frac{m_1(r_{\max})}{m_1(R_*)} = \left(1 + \frac{M_a}{M_c}\right)^{-1}

Отношение дипольного момента после аккреции к начальному значению убывает обратно пропорционально накопленной массе.

Понятия

магнитный белый карлик геометрия плазмы магнитара предел Чандрасекара белый карлик магнитное охлаждение магнитокалорический эффект магниторецепция удержание магнитосфера аккреционный диск магнитосопротивление магнитогидродинамика чёрных дыр

Я автор

Кучи плазмы на звёздных полюсах ✛