Üks võimsamaid superarvuteid Maal on simuleerinud madala massiga tähtede interjööre, aidates teadlastel mõista nende evolutsiooni. See uus simulatsioon näitab, et tähed võivad selle kosmose välja viskamise asemel tegelikult osa sellest heeliumist tähe sees hävitada.
Kasutades 3D-mudeleid, mis töötavad maailma kiireimal arvutil, on laborifüüsikud loonud matemaatilise koodi, mis purustab tähe evolutsiooni ümbritseva mõistatuse.
Füüsikud on aastaid teoreetikanud, et väikese massiga tähed (umbes üks kuni kaks korda suurem kui meie päike) toodavad suures koguses heeliumi 3 (³He). Kui nad tuumast vesiniku välja tõmbavad, et neist saaksid punased hiiglased, väljub suurem osa nende meigist, rikastades oluliselt heeliumi selles kerge isotoobiga universumit.
Madala massiga punane hiiglane
See rikastamine on vastuolus Suure Paugu ennustustega. Teadlased teoreetiliselt teadsid, et tähed hävitavad selle, tehes eelduse, et peaaegu kõik tähed pöörlevad kiiresti, kuid isegi see ei suutnud evolutsioonitulemusi Suure Pauguga kokkuleppele viia.
Nüüd, modelleerides punast hiiglast täielikult 3D-hüdrodünaamilise koodiga, tuvastasid LLNLi teadlased mehhanismi, kuidas ja kus hävitavad väikese massiga tähed evolutsiooni käigus toodetud ³He.
Nad leidsid, et ta põleb piirkonnas, mis asub heeliumi tuumast väljaspool ja mida varem peeti stabiilseks, loob tingimused, mis juhivad seda hiljuti avastatud segamismehhanismi.
Materjali mullid, kergelt vesinikuga rikastatud ja olulises koguses ³He-ga, hõljuvad tähe pinnale ja asendatakse täiendavaks põletamiseks ´The-rikka materjaliga. Sel viisil hävitavad tähed oma liigse ³Ta, ilma et oleks vaja täiendavaid tingimusi (näiteks kiire pöörlemine).
"See kinnitab, kuidas elemendid universumis arenesid, ja muudab selle kooskõlaks Suure Pauguga," ütles Lawrence Livermore'i riikliku labori füüsik David Dearborn. "Eelmine ühemõõtmeline mudel ei tuvastanud ebastabiilsust, mis tekkis tema põletamisel."
Sama protsess kehtib ka väikese massiga metallide vaeste päikeste kohta, mis võib olla galaktika ajaloo varasemas osas tähtsam kui metallirikkad tähed, näiteks päike, tähtedevahelise tähtede keskmise arvukuse määramisel.
Uurimistöö ilmub Science Expressi 26. oktoobri väljaandes.
Suur Pauk on teaduslik teooria selle kohta, kuidas universum tekkis tohutult tihedast ja kuumast seisundist umbes 13,7 miljardit aastat tagasi.
Suur pauk tootis umbes 10 protsenti 4He, 0,001 protsenti ³Ta peaaegu kogu ülejäänud vesinikust.
Hiljem oleks väikese massiga tähed pidanud suurendama seda ³Tootmist 0,01 protsendini. Kuid tähevahelises keskkonnas esinevate ³He vaatlused näitavad, et see püsib 0,001 protsendi juures. Kuhu see siis läks?
Sealt tulebki Livermore'i meeskond. Livermore'i teadlased Peter Eggleton ja Dearborn tegid koostööd Austraalia Tähe- ja Planeetide Astrofüüsika Keskuse John Lattanzioga, et luua kood, mis kirjeldaks, kuidas ta põleb tähtede moodustumise ajal, nii et universumi meik pärast suurt Bang on lepitatud.
"Enne meie tööd arvati, et ümbrikus olev ³He on suuresti hävimatu ja puhutakse hiljem kosmosesse laiali, rikastades sellega tähtedevahelist keskkonda ja põhjustades konflikti Suure Pauguga,» rääkis astrofüüsik ja juht Eggleton. töö autor. "Me leiame, et ³Ta on ootamatult hävitatav segamisprotsessi abil, mida juhib seni ignoreeritud nähtus."
1952. aastal asutatud Lawrence Livermore'i riiklik labor on riikliku julgeoleku laboratoorium, mille ülesanne on tagada riiklik julgeolek ja rakendada teadust ja tehnoloogiat meie aja olulistes küsimustes. Lawrence Livermore'i riiklikku laborit juhib California ülikool USA energeetikaosakonna riikliku tuumajulgeoleku administratsiooni juures.
Algne allikas: LLNLi pressiteade
