De ce arde o stea, astronomie

De ce arde o stea, astronomie

Zece secunde după izbucnirea focului, flacăra termonucleară aproape arde complet piticul alb în acest model de computer. Expulzând rapid afară, reacția nucleară a lanțului transformă carbonul și oxigenul (liliac și roșu) în siliciu (portocaliu) și fier (galben). Modelele anterioare, incapabile să urmărească mișcările turbulente, nu puteau explica de ce stelele nu mor în liniște, dar explodează







Modelarea situației nașterii unei supernove nu este o sarcină ușoară. Cel puțin până în prezent, toate experimentele au eșuat. Dar, recent, astrofizicii au reușit să "aprindă (mai precis - să arunce în aer) steaua lor".

Zwicky și colegul său Walter Baade (Walter Baade) au sugerat că energia pentru explozie dă gravitatea stelelor. În opinia lor, steaua se micsorează până când partea sa centrală ajunge la densitatea nucleului atomic. Problema colaps poate aloca energia potențială gravitațională, suficient pentru a arunca resturile sale. În 1960, Fred Hoyle (Fred Hoyle) Universitatea din Cambridge și Willy Fowler (Willy Fowler) Caltech crezut că supernovele sunt ca o bombă nucleară gigant. Atunci când un tip stea solar arde hidrogen și apoi combustibil heliu vine oxigen și carbon coadă. Sinteza acestor elemente oferă nu numai o explozie uriașă de energie, dar, de asemenea, produce radioactiv nichel-56, ceea ce poate explica prăbușirea afterglow exploziei, cu o durată de câteva luni.

Ambele idei s-au dovedit a fi corecte. Spectrele anumitor urme de super-nouă hidrogen (desemnate ca fiind de tip I); aparent, cele mai multe dintre ele au avut loc explozie termonucleară (tip Ia), iar restul (tipurile Ib și Ic) - colapsul unei stele, Lepădându stratul de hidrogen exterior. Supernovele ale căror spectre detectat de hidrogen (tip II), apar, de asemenea, ca urmare a colapsului. Ambele fenomene rândul său stea în nor de gaz în expansiune și prăbușirea gravitațională duce la formarea de stele neutronice superdens sau gaură neagră. Observațiile, în special supernova 1987A (tip II), confirmă teoria propusă.







Cu toate acestea, până în prezent explozia supernovului rămâne una dintre principalele probleme ale astrofizicii. Modelele computerului o reproduc cu dificultate. Este foarte dificil să faceți o stea să explodeze (ceea ce este în sine frumos). Stelele sunt obiecte autoreglabile care rămân stabile pentru milioane și miliarde de ani. Chiar și corpurile de iluminat muribunde au mecanisme de atenuare, dar nu explodează. Pentru a reproduce aceasta din urmă, au fost necesare modele multidimensionale, calculul cărora depășea capacitățile calculatoarelor.

Apropo, simularea pe calculator este aplicată în toate ramurile științei, este folosită pe scară largă în dezvoltarea diferitelor modele de tehnologie. Dacă te gândești serios la auto-educație, primul lucru de care trebuie să începi este să te înscrii la cursuri de calculator.

Explozia nu este o chestiune ușoară

pitice albe - este ramasite inactive de stele similare Soarelui, care se răcească treptat în jos și se estompeze. Pot exploda ca supernove de tipul Ia. Cu toate acestea, în conformitate cu Hoyle și Fowler, dacă pitica albă se rotește în jurul altei stele, în strânsă orbită, poate atrasă (suge) substanța din însoțitorul său, crescând astfel masa acestuia, densitatea centrală și temperatură în măsura în care este posibilă sinteza explozivă a carbonului și oxigen.

Reacțiile termonucleare ar trebui să se comporte ca un incendiu normal. Frontul arderii se poate răspândi printr-o stea, lăsând în urmă "cenușa nucleară" (în esență - nichel). În fiecare moment al timpului, reacțiile de fuziune trebuie să meargă într-un volum mic, în principal într-un strat subțire de pe suprafața bulelor umplute cu cenușă și plutind adânc în piticul alb. Datorită densității scăzute, bule pot să plutească la suprafața stelei.

Dar flacăra termonucleară va ieși, deoarece eliberarea energiei conduce la expansiunea și răcirea stelei, stingându-i arderea. Spre deosebire de o bomba conventionala, steaua nu are o cochilie care sa limiteze volumul.

În plus, este imposibil să recreeze o explozie de supernove în laborator, ea poate fi observată doar în spațiu. Echipa noastră a efectuat o simulare detaliată folosind supercomputerul IBM p690. Modelul numeric al stelei a fost reprezentat de o grilă calculată, care avea 1024 elemente pe fiecare parte, ceea ce a permis rezoluția de câțiva kilometri în dimensiune.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: