Цифровые сверхновые звезды берут новое измерение

АЛЬБУКЕРКЕ, НЬЮ-МЕКСИКО — Используя один из самых мощных суперкомпьютеров в мире, ученых из Лос-Аламоса Национальная Лаборатория в Нью-Мексико дали новую глубину моделированиям сверхновой звезды. В американском Астрономическом Обществе, встречающемся здесь, они представили первые трехмерные машинные моделирования этого колоссального фейерверка, отмечающего упадок крупных звезд. Начальные результаты подтверждают теорию, что турбулентность является ключом в превращении звездного краха во взрыв. «Это — огромный шаг вперед», говорит старший научный сотрудник Лос-Аламоса Стерлинг Colgate.

В 1960-х Colgate была первой для попытки моделирования сверхновой звезды. Согласно теории, ядро звезды гиганта смерти разрушается в маленький, твердый шар плазмы, и катастрофа внешних слоев на поверхность ядра создает ударную волну, уносящую звезду в осколки. Однако одномерная компьютерная модель Colgate была чем-то вроде рвани: газ infalling остановил ударную волну, прежде чем это могло взорвать звезду. Это взяло почти за 30 лет до того, как компьютеры стали достаточно мощными для управления двумерными моделированиями, в которых звезды рассматривают как круглые диски. Эти более реалистические вычисления показали, что сильная турбулентность в газе помогает ударной волне взорвать звезду обособленно.

Тем не менее, некоторые сомнения остались. В конце концов, реальные суперновинки являются трехмерными, и 2D турбулентность особенно отличается от 3D турбулентности. Теперь, астрофизики Майкл Уоррен и Крис Фрайер использовали суперкомпьютер SP RS/6000 IBM Национального энергетического Исследования Научный Вычислительный центр в Окленде, Калифорния, (четвертый самый быстрый арифмометр в мире) для выполнения первых трехмерных моделирований сверхновой звезды. К их восхищению новые моделирования соответствуют более ранним результатам. «Мы не знали, что 3D турбулентность приведет к взрыву», говорит Уоррен.

Работа является «этапом, но также и предвкушением того, что должно прибыть», по словам теоретика Адама Берроуса из Аризонского университета, Тусон. Поскольку вычислительная мощность продолжает увеличиваться, будущие моделирования будут содержать меньше приближений и включать более реалистическую физику, говорит Берроус. Уоррен запланировал свои следующие компьютерные пробеги — каждый из которых занимают приблизительно 2 месяца — для включения 3D результатов, таких как звездный оборот и эмиссия гравитационных волн. В конечном счете даже сложные результаты магнитных полей могут быть включены.

Добавить комментарий