De ce stelele sunt obraznice? Simulările 3D dezvăluie originea gheizerilor misterioși

De ce stelele sunt obraznice? Simulările 3D dezvăluie originea gheizerilor misterioși

Snapshot de la modelarea unui gaz cu bici, care ascunde o stea de 80 de ori mai mare ca soarele. Lumina intensă din miezul stelar împinge compartimentele exterioare umplute cu heliu, datorită cărora materialul este aruncat sub formă de gheizere. Culorile colorate indică zone cu o intensitate mai mare. Transparent purpuriu - densitatea gazului și zonele dense marcate dens

Astrofizicii au găsit în cele din urmă o explicație pentru schimbările bruște ale stării de spirit și ale dispozițiilor în unele dintre cele mai mari, mai strălucitoare și mai stralucitoare stele din univers. Se știe că variabilele albastre strălucitoare periodic intersectează cu străluciri orbitoare, denumite gheizere stelare. Aceste erupții puternice eliberează materiale valoroase în spațiu (adesea de compoziție planetară) în câteva zile. Dar motivul pentru această instabilitate de zeci de ani a rămas un mister.

Acum, noi simulări 3D indică faptul că mișcarea turbulentă în straturile exterioare ale unei stele masive formează aglomerări dense de materiale stelare. Ei captează lumina strălucitoare a stelelor (ca o pânză), scuturând materialul în spațiu. După ejecția unei cantități suficiente de mase, steaua se calmează până când straturile exterioare sunt re-formate și ciclul nu se repornește. Este important ca cercetătorii să înțeleagă motivul pentru apariția gheizerilor stelari, deoarece fiecare stea extrem de masivă va petrece o parte din viață ca o variabilă albastră strălucitoare. Aceste stele masive, în ciuda unei cantități mici, determină în mare măsură evoluția galactică prin vânturile stelare și exploziile supernovelor. Mai mult, după moarte, ei lasă în urma găuri negre. Luminile variabile albastre (LBV) sunt obiecte rare, astfel încât doar aproximativ o duzină de astfel de pete sunt observate în și în jurul Calea Lactee. Scările mari sunt capabile să depășească masa solară de 100 de ori și să abordeze limita teoretică. LBV este, de asemenea, incredibil de luminos, unde unele sunt în fața stelei noastre de 1 milion de ori!

Oamenii de știință cred că opoziția materialului gravitațional extrem și a luminozității extreme conduc la aceste explozii la scară largă. Dar absorbția unui foton de către un atom necesită ca electronii să fie conectați prin orbite în jurul nucleului unui atom. În straturile cele mai adânci și cele mai fierbinți ale stelelor, materia se comportă ca o plasmă cu electroni care nu sunt atașați de atomi. În straturile exterioare mai reci, electronii încep să se întoarcă la atomii lor nativi și, prin urmare, sunt capabili să absoarbă din nou fotonii.

Explicațiile timpurii ale erupțiilor au prezis că elementele cum ar fi heliul din straturile exterioare sunt capabile să absoarbă suficient fotoni pentru a depăși gravitatea și pentru a izbucni în spațiu ca un fulger. Dar calculele simple unidimensionale nu au reușit să confirme această ipoteză: straturile exterioare nu păreau destul de dense ca să prindă lumina și să suprasolicite gravitatea. Dar aceste calcule simple nu reflectau imaginea completă a dinamicii complexe într-o stea masivă. Oamenii de știință au decis să utilizeze o abordare mai realistă și au creat o simulare 3D detaliată a modului în care materia, căldura și fluxul luminos vin în contact cu stelele gigantice. În calcule, au fost necesare mai mult de 60 de milioane de ore ale procesorului de calcul.

În simulări, densitatea medie a straturilor exterioare a fost prea mică pentru ca materialul să zboare, așa cum se prevede prin calcule unidimensionale. Dar cele noi au arătat că convecția și amestecarea în straturile exterioare au determinat unele zone să devină mai dense decât altele și să evacueze. Astfel de erupții apar în intervale de timp (zile sau săptămâni) când o stea "se îngroațește" și luminozitatea ei fluctuează. Se crede că astfel de stele în fiecare an sunt capabile să piardă 10 miliarde de miliarde de tone metrice de material, care este de două ori mai mare decât masa mării.

Cercetatorii intentioneaza sa imbunatateasca acuratetea simularilor prin adaugarea altor efecte, cum ar fi rotatia stelara. Acest lucru va facilita evacuarea materialului în spațiul din apropierea ecuatorului care se rotește rapid, mai degrabă decât a poliilor fixați.

Comentarii (0)
Căutare