Vienas galingiausių superkompiuterių Žemėje imitavo mažos masės žvaigždžių interjerus, padėdamas mokslininkams suprasti jų evoliuciją. Šis naujas modeliavimas rodo, kad žvaigždės iš tikrųjų gali sunaikinti dalį šio helio žvaigždės viduje, užuot jį išmetusios į kosmosą.
Naudodamiesi 3D modeliais, veikiančiais greičiausiuose pasaulio kompiuteriuose, laboratorijų fizikai sukūrė matematinį kodą, kuris nulaužia paslaptį, supančią žvaigždžių evoliuciją.
Fizikai daugelį metų teoretikavo, kad mažos masės žvaigždės (maždaug vieną ar du kartus didesnės nei mūsų saulė) gamina didelius kiekius helio 3 (³He). Kai jie išmeta vandenilį iš savo šerdies ir tampa raudonaisiais milžinais, didžioji jų dalis išsiskiria, iš esmės praturtindama Visatą tokiu lengvu helio izotopu.
Mažos masės raudonas milžinas
Šis praturtėjimas prieštarauja Didžiojo sprogimo prognozėms. Mokslininkai teoretikavo, kad žvaigždės sunaikina jį. Jis padarė prielaidą, kad beveik visos žvaigždės greitai sukasi, tačiau net ir tai nesugebėjo suderinti evoliucijos rezultatų su Didžiuoju sprogimu.
Dabar, modeliuodami raudoną milžiną su visiškai 3D hidrodinaminiu kodu, LLNL tyrėjai nustatė mechanizmą, kaip ir kur mažos masės žvaigždės sunaikina ³He, kurį jos gamina evoliucijos metu.
Jie nustatė, kad jis dega regione, esančiame visai šalia helio šerdies, kuris anksčiau buvo laikomas stabiliu, sukuria sąlygas, kurios skatina šį naujai atrastą maišymo mechanizmą.
Medžiagos burbuliukai, šiek tiek praturtinti vandeniliu ir iš esmės atimantys ³He ’, plūduriuoja žvaigždės paviršiuje ir yra pakeičiami ³He-turtinga medžiaga, kad papildomai degtų. Tokiu būdu žvaigždės sunaikina savo perteklių ³He “, neprisiimdamos jokių papildomų sąlygų (pvz., Greito sukimosi).
„Tai patvirtina, kaip elementai vystėsi Visatoje, ir leidžia tai suderinti su Didžiuoju sprogimu“, - teigė Davidas Dearbornas, Lawrence Livermore nacionalinės laboratorijos fizikas. „Ankstesnis vienmatis modelis nepripažino nestabilumo, kurį sukelia deginimas„ Jis “.“
Tas pats procesas galioja ir mažos masės metalų prastoms saulėms, kurios gali būti svarbesnės už tokias žvaigždes, kuriose yra daug metalų, kaip saulė, ankstesnėje galaktikos istorijos dalyje nustatant tarpžvaigždinės terpės „gausą“.
Tyrimas pateiktas „Science Express“ spalio 26 d. Leidime.
Didysis sprogimas yra mokslinė teorija, kaip Visata atsirado prieš nepaprastai tankią ir karštą būseną maždaug prieš 13,7 milijardo metų.
Didysis sprogimas pagamino apie 10 procentų 4He, 0,001 procentų ³He, o likusią dalį sudarė vandenilis.
Vėliau žvaigždės, kurių masė maža, turėjo išaugti iki 0,01 procento. Tačiau stebėjimai apie ³Jį tarpžvaigždinėje terpėje rodo, kad jis išlieka 0,001 proc. Taigi kur jis ėjo?
Štai kur atvyksta „Livermore“ komanda. „Livermore“ mokslininkai Peteris Eggletonas ir Dearbornas bendradarbiavo su Johnu Lattanzio iš Australijos Žvaigždžių ir planetos astrofizikos centro, kad sukurtų kodą, apibūdinantį, kaip jis dega žvaigždžių formavimo metu, kad visatos makiažas po didžiojo Bangas susitaikė.
„Prieš mūsų darbą buvo suvokta, kad jis„ voke “yra beveik nenugriaunamas ir vėliau bus išpūstas į kosmosą, taip praturtinant tarpžvaigždinę terpę ir sukėlus konfliktą su Didžiuoju sprogimu“, - sakė astrofizikas ir vedėjas Eggletonas. darbo autorius. „Ką mes pastebime, kad jis netikėtai sunaikinamas dėl maišymo proceso, kurį lemia reiškinys, kuris iki šiol buvo ignoruojamas“.
Įkurta 1952 m., Lawrence'o Livermore'o nacionalinė laboratorija yra nacionalinio saugumo laboratorija, kurios misija yra užtikrinti nacionalinį saugumą ir pritaikyti mokslą bei technologijas svarbiems šių laikų klausimams. Lawrence'o Livermore'o nacionalinę laboratoriją valdo Kalifornijos universitetas, JAV Energetikos departamento Nacionalinė branduolinio saugumo administracija.
Originalus šaltinis: LLNL žinių laida
