Kāpēc zvaigznes ir nerātnas? 3D simulācijas atklāj noslēpumaino geizeru izcelsmi

Kāpēc zvaigznes ir nerātnas? 3D simulācijas atklāj noslēpumaino geizeru izcelsmi

Snapshot no saputotas gāzes modelēšanas, kas slēpj zvaigzni 80 reizes tik masveida kā Saule. Spēcīgā gaisma no zvaigžņu kodola nospiež hēliju piepildītos ārējos nodalījumus, kuru dēļ materiāls tiek izmests geizeru veidā. Cietās krāsas norāda lielākas intensitātes zonas. Caurspīdīgs purpursarkanais - gāzes blīvums un vieglākas iezīmētas blīvas vietas

Astrofizisti beidzot ir atraduši skaidrojumu par pēkšņām garastāvokļa un garastāvokļa izmaiņām dažās no visuma lielākajām, spilgtākajām un retākajām zvaigznēm. Ir zināms, ka spilgti zilie mainīgie periodiski mirgo žilbinošās zibspuldzēs, ko dēvē par zvaigžņu geizeriem. Šīs spēcīgās izvirdumi dažās dienās atbrīvo vērtīgus materiālus kosmosā (bieži vien planētas sastāvā). Bet šī nestabilitātes iemesls desmitiem gadu palika noslēpums.

Tagad jaunās 3D simulācijas norāda, ka turbulentā kustība masveida zvaigznes ārējos slāņos veido blīvus zvaigžņu materiālus. Tie uztver spilgtu starlight (piemēram, buru), spewing materiālu kosmosā. Pēc pietiekamas masas izspiešanas zvaigzne nomierinās, līdz tā ārējie slāņi tiek atkal veidoti, un cikls netiek atsākts. Ir svarīgi, lai pētnieki saprastu zvaigžņu geizeru parādīšanās iemeslu, jo katra ļoti liela zvaigzne, iespējams, pavadīs daļu dzīves kā spilgti zilu mainīgo. Šīs masīvās zvaigznes, neskatoties uz nelielu daudzumu, lielā mērā nosaka galaktisko evolūciju ar zvaigžņu vējiem un supernovas sprādzieniem. Turklāt pēc nāves viņi atstāj aiz melnajiem caurumiem. Spilgti zili mainīgie (LBV) ir reti sastopami priekšmeti, tāpēc tikai aptuveni divpadsmit šādu plankumu novēro Piena ceļā un ap to. Liela izmēra zvaigznes spēj 100 reizes pārsniegt saules masu un tuvoties teorētiskajam ierobežojumam. LBV ir arī neticami spilgts, kur daži ir pirms mūsu zvaigznes 1 miljons reižu!

Zinātnieki uzskata, ka ekstrēmās gravitācijas materiāla un ekstrēmās spilgtuma opozīcija izraisa šos lielos pārrāvumus. Bet fotona absorbcija ar atomu prasa, lai elektroni būtu savienoti ar orbītiem ap atoma kodolu. Dziļākajos un karstākie zvaigznes slāņos viela darbojas kā plazma ar elektroniem, kas nav savienoti ar atomiem. Aukstākajos ārējos slāņos elektroni sāk atgriezties savā dzimtajā atomā, un tāpēc tie spēj absorbēt fotonus vēlreiz.

Agrīnā uzliesmojumu skaidrojumi paredzēja, ka tādi elementi kā hēlijs ārējos slāņos spēj absorbēt pietiekami daudz fotonu, lai pārvarētu gravitāciju un izkļūtu kosmosā kā zibspuldze. Taču vienkāršiem vienas dimensijas aprēķiniem neizdevās apstiprināt šo hipotēzi: ārējie slāņi neizskatījās pietiekami blīvi, lai notvertu gaismas un pārslodzes smagumu. Taču šie vienkāršie aprēķini neatspoguļoja pilnīgu priekšstatu par sarežģītu dinamiku masveida zvaigznē. Zinātnieki nolēma izmantot reālistiskāku pieeju un izveidoja detalizētu 3D datora simulāciju par to, kā materiāls, siltums un gaismas plūsma nonāk saskarē ar milzīgām zvaigznēm. Aprēķinos skaitļošanas procesors aizņēma vairāk nekā 60 miljonus stundu.

Simulācijās ārējo slāņu vidējais blīvums bija pārāk zems, lai materiāls varētu lidot, kā to paredzēja viena dimensijas aprēķini. Bet jaunie parādīja, ka konvekcija un sajaukšana ārējos slāņos izraisīja dažu teritoriju blīvumu nekā citi un izgrūst. Šādas izvirdumi notiek laika intervālos (dienās vai nedēļās), kad zvaigzne “sabiezē” un tās spilgtums svārstās. Tiek uzskatīts, ka šādas zvaigznes katru gadu spēj zaudēt 10 miljardus triljonu tonnu materiāla, kas ir divreiz lielāka par Zemes masu.

Pētnieki plāno uzlabot simulāciju precizitāti, pievienojot citus efektus, piemēram, zvaigžņu rotāciju. Tas atvieglos materiāla izmešanu telpā, kas atrodas tuvu strauji rotējošajam ekvatoram, nevis fiksētiem stabiem.

Komentārus (0)
Meklēt