Kodėl žvaigždės neklaužada? 3D modeliavimas atskleidžia paslaptingų geizerių kilmę

Kodėl žvaigždės neklaužada? 3D modeliavimas atskleidžia paslaptingų geizerių kilmę

Snapshot iš plakta dujų modeliavimo, kuri slepia žvaigždę, kuri yra 80 kartų didesnė už Saulę. Intensyvi šviesa iš žvaigždžių šerdies verčia išoriniu skyriumi, pripildytu helio, dėl kurios medžiaga yra išmestos geizerių pavidalu. Kietos spalvos nurodo didesnio intensyvumo sritis. Permatomas purpurinis - dujų tankis ir lengvesni pažymėti tankūs plotai

Astrofizikai pagaliau rado staigių nuotaikos ir nuotaikos pokyčių kai kuriose didžiausių, ryškiausių ir rečiausių žvaigždžių visatoje. Yra žinoma, kad ryškiai mėlyni kintamieji periodiškai blykčioja blizginančiais blyksniais, vadinamais žvaigždžių geizeriais. Šie galingi išsiveržimai išleidžia vertingas medžiagas į kosmosą (dažnai planetinės sudėties) per kelias dienas. Tačiau dešimtys metų dėl šio nestabilumo priežastis liko paslaptis.

Dabar naujos 3D simuliacijos rodo, kad turbulentinis judėjimas masyvios žvaigždės išoriniuose sluoksniuose sudaro tankias žvaigždžių medžiagas. Jie užfiksuoja ryškią žvaigždžių šviesą (pvz., Burę), paduodant medžiagą į kosmosą. Išpylus pakankamą masę, žvaigždė nuramsta, kol jos išoriniai sluoksniai vėl formuossi, o ciklas nepradedamas iš naujo. Svarbu, kad mokslininkai suprastų žvaigždžių geizerių atsiradimo priežastis, nes kiekviena labai masyvi žvaigždė greičiausiai praleis dalį gyvenimo kaip šviesiai mėlyna kintamoji. Šios masyvios žvaigždės, nepaisant nedidelio kiekio, didžia dalimi lemia galaktikos evoliuciją per žvaigždžių vėjas ir supernovos sprogimus. Be to, po mirties jie palieka juodas skyles. Ryškūs mėlyni kintamieji (LBV) yra reti objektai, todėl tik apie tuziną tokių dėmių stebima Paukščių tako ir aplink jį. Didelės apimties žvaigždės gali 100 kartų viršyti saulės masę ir priartėti prie teorinės ribos. LBV taip pat yra neįtikėtinai ryškus, kai kai kurie yra prieš mūsų žvaigždę 1 mln. Kartų!

Mokslininkai mano, kad ekstremalių gravitacinių medžiagų ir ekstremalių spindesių opozicija veda prie šių didelio masto sprogimų. Bet fotono absorbcija atomu reikalauja, kad elektronai būtų prijungti orbitomis aplink atomo branduolį. Giliausiuose ir karščiausiuose žvaigždės sluoksniuose medžiaga elgiasi kaip plazma su elektronais, kurie nėra prijungti prie atomų. Šaltesniuose išoriniuose sluoksniuose elektronai pradeda grįžti prie gimtojo atomo, todėl sugeba vėl sugerti fotonus.

Ankstyvieji įspėjimai dėl liepsnos prognozavo, kad tokie elementai kaip helis išoriniuose sluoksniuose sugeba absorbuoti pakankamai fotonų, kad įveiktų sunkumą ir išeiti į erdvę kaip blykstę. Tačiau paprasti vieno matmens skaičiavimai nepatvirtino šios hipotezės: išoriniai sluoksniai nepakankamai tankūs, kad sugautų šviesos ir perkrovos sunkumą. Tačiau šie paprasti skaičiavimai neatspindėjo visapusiško kompleksinės dinamikos masyvioje žvaigždėje. Mokslininkai nusprendė naudoti realistiškesnį požiūrį ir sukūrė išsamų 3D kompiuterinį modeliavimą apie tai, kaip medžiaga, šiluma ir šviesos srautas liečiasi milžiniškomis žvaigždėmis. Skaičiavimuose skaičiavimo procesorius užtruko daugiau nei 60 milijonų valandų.

Modeliavimuose vidutinis išorinių sluoksnių tankis buvo per mažas, kad būtų galima skristi, kaip prognozuojama pagal vieno matmens skaičiavimus. Tačiau naujieji parodė, kad konvekcija ir maišymas išoriniuose sluoksniuose sukėlė kai kurių sričių tankumą nei kiti ir išstumti. Tokie išsiveržimai atsiranda laiko intervalais (dienomis ar savaitėmis), kai žvaigždė „sutiria“ ir jos ryškumas svyruoja. Manoma, kad tokios žvaigždės kasmet gali prarasti 10 milijardų trilijonų metrinių tonų medžiagos, kuri yra dvigubai didesnė už Žemės masę.

Mokslininkai planuoja pagerinti modeliavimo tikslumą, pridedant kitus efektus, pavyzdžiui, žvaigždžių sukimąsi. Tai palengvins medžiagos išmetimą į erdvę netoli greitai besisukančio pusiaujo, o ne fiksuotus polius.

Komentarus (0)
Paieška