- Fascinující vědecký objev
- V laboratoři simulovali neutronovou hvězdu
Když neutronová hvězda nasaje materiál z blízkého binárního souputníka, může nestabilní termonukleární hoření nahromaděného materiálu způsobit explozi, která vyšle rentgenové záření do celého vesmíru. Jak přesně se tyto silné záblesky vyvíjejí a šíří po povrchu neutronové hvězdy, je stále záhadou. Vědci se je proto snaží napodobit v simulacích.
Nepřehlédněte: Levný Samsung Galaxy A55 nabízí funkci, kterou prémiový S24 nikdy mít nebude
Termonukleární exploze v superpočítači
„Díky simulacím můžeme tyto události sledovat do nejmenších detailů,“ říká počítačový astrofyzik Michael Zingale z Newyorské státní univerzity ve Stony Brook. „Zajímají nás vlastnosti neutronových hvězd, protože chceme porozumět tomu, jak se chová hmota při extrémních hustotách.“
Neutronové hvězdy jsou jedněmi z nejhustších objektů ve vesmíru. Jsou tím, co zbylo po životě masivní hvězdy, které došlo palivo a která explodovala v supernově. Zatímco vnější materiál vyletí do vesmíru, jádro hvězdy se pod vlivem gravitace zhroutí a vytvoří superhustou kouli o průměru asi dvaceti kilometrů s hmotností až 2,3 Slunce.
Z mnoha různých důvodů nelze neutronovou hvězdu studovat zblízka. Vědci však mohou shromáždit všechny dostupné informace o rentgenových záblescích a pokusit se sestavit simulaci, jejíž výsledky by odpovídaly skutečnosti.
Vědce fascinuje chování neutronových hvězd
Zní to jednoduše, ale fyzika neutronových hvězd je opravdu složitá a simulace jejich chování vyžaduje vysoký výpočetní výkon. V předchozí práci proto výzkumníci použili superpočítač Summit v Oak Ridge National Laboratory k dvourozměrné simulaci termonukleárních explozí. Nyní na svou dřívější práci navázali a simulaci rozšířili do třetího rozměru.
Modelová 3D neutronová hvězda měla teplotu milionkrát vyšší než Slunce a rychlost rotace 1 000 otáček za sekundu, což je blízko teoretické horní hranici rychlosti rotace neutronových hvězd. Poté vědci simulovali raný vývoj termonukleární exploze.
Ačkoli se exploze ve 2D simulaci šířila o něco rychleji než ve 3D verzi, trendy růstu byly v obou modelech velmi podobné. Tato shoda znamená, že 2D simulace zůstává relevantním nástrojem pro studium těchto hektických výbuchů, i když stále je toho hodně, čemu vědci plně nerozumí. I proto okamžitě oznámili, že ve studiu chování neutronových hvězd a explozí, které čas od času otřesou zemskou atmosférou, budou nadále pokračovat.
Zdroj náhledové fotografie: NASA, zdroj: Science Alert, The Astrophysical Journal