На создание 3D-модели экзотической сверхновой ушло всего 5 миллионов часов
Когда у крупнейших звезд во Вселенной заканчивается топливо, они взрываются как сверхновые, коллапсируя внутрь и оставляя после себя нейтронную звезду, черную дыру или просто полностью испаряясь.
Что происходит внутри разворачивающегося взрыва трудно понять, особенно так называемые экзотические сверхновые, самые редкие и яркие типы звездных взрывов.
Чтобы лучше понять динамику этих редких сверхновых, астрономы используют мощные суперкомпьютеры для моделирования этого процесса. . После многих лет реальных исследований и миллионов часов работы на суперкомпьютере исследователи завершили первое в истории трехмерное гидродинамическое моделирование экзотических сверхновых в высоком разрешении.
Ке-Юнг Чен из Института астрономии Academia Sinica и астрофизики (ASIAA) на Тайване, возглавлял международную команду и использовал суперкомпьютеры в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Национальной астрономической обсерватории Японии. Результаты своих исследований они опубликовали в The Astrophysical Journal.
Сверхновые — это яркие и мощные взрывы, знаменующие конец жизни массивных звезд, и астрономы имеют относительно полное представление об этих взрывах.
Например, для большинства сверхновых всегда известна их собственная яркость, и учёным удалось создать компьютерные модели того, что происходит во время взрыва сверхновой.
Но в последние годы появились крупномасштабные сверхновые. наблюдения выявили редкие типы космических взрывов, один из которых в десятки и сотни раз ярче обычных сверхновых, а другой длится чрезвычайно длительные периоды времени. Эти редкие события, получившие название экзотических сверхновых, бросают вызов и переворачивают ранее устоявшиеся представления о физике сверхновых.
Сверхяркие сверхновые примерно в 100 раз ярче обычных сверхновых, которые обычно сохраняют свою яркость от нескольких недель до нескольких месяцев. .
Вечно светящиеся сверхновые могут сохранять свою яркость в течение нескольких лет и даже дольше. Другие экзотические сверхновые демонстрируют нерегулярные и прерывистые изменения яркости.
Подозреваемыми в экзотических сверхновых являются звезды с массами от 80 до 140 раз больше солнечной. Ученые говорят, что изучение этих необычных сверхновых может стать ключом к пониманию эволюции самых массивных звезд во Вселенной.
Однако смоделировать то, что происходит во время этих массивных взрывов, довольно сложно, и в этом новом В статье Ке-Юнг Чен и его команда заявили, что текущие модели в основном ограничиваются одномерным моделированием.
Используя передовые суперкомпьютерные модели и миллионы часов компьютерного времени, исследователи смогли смоделировать, как турбулентные структуры внутри взрыва экзотической сверхновой влияют на яркость и структуру взрыва всей сверхновой.
«Турбулентность играет решающую роль в процессе взрыва сверхновой, возникающего в результате неравномерного движения жидкости, приводящего к сложная динамика», — написала команда.
«Эти турбулентные структуры перемешивают и искажают материю, влияя на высвобождение и передачу энергии, тем самым влияя на яркость и внешний вид сверхновой».
Команда заявила, что для дальнейшего понимания экзотической сверхновой необходимы дополнительные исследования, тем более что проекты по исследованию сверхновых следующего поколения, скорее всего, обнаружат больше таких событий.
Телескоп Веры Рубин в Чили, по прогнозам, обнаружит от трех до четырех миллионов сверхновых в ходе своего десятилетнего исследования на широком диапазоне расстояний. Кроме того, широкоугольные миссии в ближнем инфракрасном диапазоне, такие как римский космический телескоп Нэнси Грейс и Евклид, раскроют больше этих событий.
Знание большего о них с помощью компьютерного моделирования и моделирования поможет улучшить наше понимание смертей. очень массивных звезд.
Эта статья была первоначально опубликована журналом Universe Today. Прочтите оригинал статьи.
