Мощные магнитные поля звезд подавляют вспышечную активность

Физики воспроизвели в лаборатории отдельные процессы, связанные с формированием коронального выброса массы — облака плазмы, которое покидает внешние слои звезды. Эксперимент показал, как сильное магнитное поле может разрушить такой выброс на фрагменты и вернуть часть плазмы к поверхности.

Лазер создал плазменное облако

Эксперимент провели на лазерной установке ELFIE во Франции. Ученые направили мощные лазерные импульсы на тонкую тефлоновую пленку, помещенную в магнитное поле.

Лазер нагрел материал и сформировал облако плазмы. Оно начало удаляться от поверхности мишени, а магнитное поле стало влиять на его форму и движение. По этим признакам процесс сравнили с ранней стадией коронального выброса массы.

Лабораторная установка позволила наблюдать взаимодействие плазмы и магнитного поля в контролируемых условиях. Такая модель не воспроизводит звезду целиком, но помогает изучать отдельные процессы, которые сложно напрямую наблюдать во время выбросов на других звездах.

При поле около 30 Тл плазма распалась на фрагменты

При более слабом магнитном поле плазменное облако сохраняло целостность и удалялось от поверхности мишени. При поле около 30 Тл картина изменилась: структура стала нестабильной и распалась на отдельные фрагменты.

Магнитное поле не только замедляло движение плазмы, но и меняло характер выброса. Фрагменты переставали двигаться как единое облако, а часть из них оставалась вблизи поверхности.

Винтовая неустойчивость вернула часть плазмы

Компьютерное моделирование показало, что плазменные потоки начинают закручиваться. Этот процесс связан с развитием винтовой неустойчивости.

Из-за закручивания исходная конфигурация выброса теряет устойчивость. Отдельные фрагменты меняют траектории под действием магнитного поля, после чего часть плазмы возвращается к поверхности.

Почему выбросы других звезд трудно обнаружить

Корональные выбросы массы хорошо изучены на Солнце, но у других звезд их наблюдают значительно реже. Одно из возможных объяснений связано с более сильными магнитными полями активных звезд.

Результаты эксперимента показывают, что такое поле способно подавить выброс еще на стадии формирования. Даже если плазма начинает удаляться от поверхности, она может распасться на фрагменты и не превратиться в самостоятельное облако, уходящее в окружающее пространство.

Тем самым эксперимент предлагает возможное объяснение, почему выбросы у некоторых звезд могут выглядеть слабее или оставаться незаметными для наблюдателей. Однако лабораторная модель описывает только отдельные физические процессы и не заменяет наблюдения реальных звезд.