Спустя 70 лет астрофизики поняли, как в космосе рождаются гигантские магнитные поля

Как хаос превращается в порядок: секрет космической турбулентности

Как сообщает НВ — Техно: Ученые из Университета Висконсина в Мадисоне (University of Wisconsin-Madison) выяснили, что при определенных условиях хаотичные потоки в космосе способны порождать крупные и строго упорядоченные магнитные поля. Ключевой фактор - наличие постоянного градиента скорости. Автором работы выступил Биндеш Трипати (Bindesh Tripathi), его соавтором - Пол Терри (Paul Terry). Для проверки гипотезы исследователи задействовали суперкомпьютер Anvil, расположенный в Университете Пердью (Purdue University). На нем было выполнено около 90 различных симуляций.

Цифры и масштаб моделирования

Каждая симуляция охватывала 137 миллиардов точек в трехмерном пространстве, а общий объем сгенерированных данных достиг примерно 0,25 петабайта. Вычислительная нагрузка была колоссальной: суммарное время работы процессоров превысило 100 миллионов часов. Интересно, что результаты расчетов совпали с данными лабораторных экспериментов, проведенных еще в 2012 году в Висконсинской лаборатории физики плазмы (Wisconsin Plasma Physics Laboratory). Сама проблема формирования крупных магнитных полей оставалась нерешенной на протяжении почти 70 лет - все предыдущие модели давали лишь мелкие и хаотичные структуры.

'Турбулентность принято считать разрушительной силой, поэтому долгое время было непонятно, как она может создавать упорядоченные магнитные гиганты', - пояснил Биндеш Трипати.

Он также отметил, что 'изначально малые возмущения порождали хаотичные и крошечные магнитные образования, но со временем они трансформировались в крупные и структурированные поля'. Пол Терри добавил: 'Загадка формирования больших магнитных полей не давала покоя ученым около 70 лет, ведь большинство моделей воспроизводили лишь разрозненные и мелкие фрагменты'.

Открытие проливает свет на то, как устроены магнитные поля в глубинах космоса и как они влияют на зарождение планетных систем. Результаты исследования были обнародованы 26 мая.

Понимание того, как турбулентность способствует рождению крупномасштабных магнитных полей, открывает новые горизонты для астрофизики и физики плазмы. Эта работа может лечь в основу будущих исследований - от уточнения моделей космической динамики до прогнозирования магнитных явлений в самых разных уголках Вселенной. Для русскоязычных читателей стоит подчеркнуть: подобные исследования приближают нас к разгадке механизмов, управляющих эволюцией галактик и звездных систем.