Jeden z nejmocnějších superpočítačů na Zemi simuloval vnitřky hvězd s nízkou hmotností, což vědcům pomáhá pochopit jejich vývoj. Tato nová simulace ukazuje, že hvězdy mohou skutečně zničit část tohoto helia uvnitř hvězdy, místo toho, aby ji vypustily do vesmíru.
Laboratorní fyzici vytvořili pomocí 3D modelů běžících na některých z nejrychlejších počítačů na světě matematický kód, který trhá záhadu obklopující hvězdnou evoluci.
Po celá léta fyzikové teoretizovali, že hvězdy s nízkou hmotností (asi jednou až dvakrát větší než naše slunce) produkují velké množství hélia 3 („He“). Když vyčerpají vodík ve svých jádrech, aby se stali červenými obry, většina z jejich makeupu se vypustí, což podstatně obohacuje vesmír v tomto světelném izotopu helia.
Nízký hmotnost červeného obra
Toto obohacení je v rozporu s předpovědi Velkého třesku. Vědci se domnívali, že hvězdy toto ničí. Předpokládá se, že téměř všechny hvězdy se rychle otáčely, ale ani to nedokázalo sladit výsledky vývoje s Velkým třeskem.
Nyní pomocí modelování červeného obra s plně 3D hydrodynamickým kódem vědci v LLNL identifikovali mechanismus, jak a kde hvězdy s nízkou hmotností ničí „Hé“, které produkují během evoluce.
Zjistili, že „hoření v oblasti těsně před jádrem helia, které bylo dříve považováno za stabilní, vytváří podmínky, které řídí tento nově objevený směšovací mechanismus.
Bubliny materiálu, lehce obohacené vodíkem a podstatně ochuzené o 3 He, se vznášejí na povrch hvězdy a jsou nahrazeny materiálem bohatým na HH pro další spalování. Tímto způsobem hvězdy ničí jejich přebytek ³He, aniž by předpokládaly jakékoli další podmínky (jako rychlá rotace).
"To potvrzuje, jak se prvky vyvinuly ve vesmíru a jak je v souladu s Velkým třeskem," řekl David Dearborn, fyzik z Laboratoř Livermore National Laboratory. "Předchozí jednorozměrný model nerozpoznal nestabilitu vytvořenou vypálením" He. "
Stejný postup se vztahuje na nízkohmotná kovová slunce chudá, která mohla být důležitější než hvězdy bohaté na kov, jako je slunce, během dřívější části galaktické historie při určování „hojnosti mezihvězdného média“.
Výzkum se objevuje v edici Science Express 26. října.
Velký třesk je vědecká teorie o tom, jak vesmír vznikl z ohromně hustého a horkého stavu asi před 13,7 miliardami let.
Velký třesk produkoval asi 10 procent 4He, 0,001 procenta ³He, přičemž téměř zbytek tvořil vodík.
Později měly hvězdy s nízkou hmotností zvýšit tuto produkci „na 0,01 procenta“. Pozorování ³He v mezihvězdném médiu však ukazují, že zůstává na 0,001 procenta. Kam to tedy šlo?
Tam přichází tým Livermore. Vědci z Livermore Peter Eggleton a Dearborn spolupracovali s Johnem Lattanziem z Centra pro hvězdnou a planetární astrofyziku v Austrálii, aby vytvořili kód, který popisuje, jak „hoří během formování hvězd, takže makeup vesmíru po Velké planetě Bang je smířen.
"Před naší prací bylo vnímáno, že" He v obálce je do značné míry nezničitelný a později bude odfouknut do vesmíru, čímž obohatí mezihvězdné médium a způsobí konflikt s Velkým třeskem, "řekl Eggleton, astrofyzik a vedoucí autor příspěvku. "Zjistili jsme, že" je neočekávaně destruktivní procesem míchání řízeným jevem, který byl dosud ignorován. "
Společnost Lawrence Livermore National Laboratory byla založena v roce 1952 a je národní bezpečnostní laboratoří, jejímž úkolem je zajišťovat národní bezpečnost a aplikovat vědu a technologii na důležité otázky naší doby. Lawrence Livermore National Laboratory je spravována Kalifornskou univerzitou pro Národní správu jaderné bezpečnosti Ministerstva energetiky USA.
Původní zdroj: LLNL News Release
