Jeden z najmocnejších superpočítačov na Zemi simuloval vnútro hviezd s nízkou hmotnosťou a pomohol vedcom pochopiť ich vývoj. Táto nová simulácia ukazuje, že hviezdy môžu skutočne zničiť časť tohto hélia vo vnútri hviezdy, namiesto toho, aby ju vysunuli do vesmíru.
Laboratórni fyzici pomocou 3D modelov, ktoré bežia na najrýchlejších počítačoch na svete, vytvorili matematický kód, ktorý prelomí záhadu obklopujúcu hviezdnu evolúciu.
Po celé roky fyzici predpokladali, že hviezdy s nízkou hmotnosťou (približne jedna až dvojnásobok veľkosti nášho slnka) produkujú veľké množstvo hélia 3 („He“). Keď vyčerpajú vodík vo svojich jadrách, aby sa stali červenými gigantmi, väčšina z ich make-upu sa vyhodí, čo podstatne obohacuje vesmír v tomto svetelnom izotope hélia.
Nízkohmotný červený obr
Toto obohatenie je v rozpore s predpoveďami Veľkého tresku. Vedci sa domnievali, že hviezdy ničia toto - predpokladajúc, že takmer všetky hviezdy sa rýchlo otáčajú, ale ani to nedokázalo dosiahnuť výsledky evolúcie v zhode s Veľkým treskom.
Teraz pomocou modelovania červeného obra s plne 3D hydrodynamickým kódom vedci LLNL identifikovali mechanizmus, ako a kde nízkohmotné hviezdy ničia „holu“, ktorú produkujú počas evolúcie.
Zistili, že „horenie v oblasti tesne za jadrom hélia, ktoré sa predtým považovalo za stabilné, vytvára podmienky, ktoré poháňajú tento novoobjavený miešací mechanizmus.
Bubliny materiálu, mierne obohatené vodíkom a značne ochudobnené o 3 He, vznášajú sa na povrchu hviezdy a sú nahradené materiálom bohatým na HH na ďalšie spálenie. Týmto spôsobom hviezdy zničia svoj prebytok ³He, bez toho, aby predpokladali akékoľvek ďalšie podmienky (ako rýchla rotácia).
„Potvrdzuje to, ako sa prvky vyvíjali vo vesmíre a ako je v súlade s Veľkým treskom,“ uviedol David Dearborn, fyzik z Laboratória Livermore National Laboratory. "Predchádzajúci jednorozmerný model nerozpoznal nestabilitu vytvorenú spálením" He. "
Rovnaký postup sa uplatňuje na chudobné slnko s nízkou hmotnosťou kovu, ktoré mohlo byť dôležitejšie ako hviezdy bohaté na kov, ako je slnko, v skoršej časti galaktickej histórie pri určovaní množstva „medzihviezdneho média“.
Výskum sa objavil vo vydaní Science Express 26. októbra.
Veľký tresk je vedecká teória o tom, ako sa vesmír vynoril z nesmierne hustého a horúceho stavu asi pred 13,7 miliardami rokov.
Veľký tresk vyprodukoval asi 10 percent 4He, 0,001 percenta ³He, pričom takmer zvyšok tvoril vodík.
Neskôr mali hviezdy s nízkou hmotnosťou zvýšiť túto „výrobu“ na 0,01%. Pozorovania ³He v medzihviezdnom médiu však ukazujú, že zostáva na 0,001%. Kam to teda šlo?
Tu prichádza tím Livermore. Vedci z Livermore Peter Eggleton a Dearborn spolupracovali s Johnom Lattanziom z Centra pre hviezdnu a planetárnu astrofyziku v Austrálii, aby vytvorili kód, ktorý opisuje, ako „horí počas formovania hviezd, takže makeup vesmíru po Veľkom Bang je zmierený.
"Pred našou prácou sa zistilo, že ´He v obálke je do značnej miery nezničiteľný a neskôr bude odfúknutý do vesmíru, čím obohatí medzihviezdne médium a spôsobí konflikt s Veľkým treskom,“ uviedol Eggleton, astrofyzik a vedúci autor príspevku. „Zistili sme, že„ je neočakávane zničiteľný procesom miešania, ktorý je spôsobený javom, ktorý sa doteraz ignoroval. “
Národné laboratórium Lawrence Livermore National Laboratory, ktoré bolo založené v roku 1952, je národným bezpečnostným laboratóriom, ktorého úlohou je zaistiť národnú bezpečnosť a aplikovať vedu a techniku na dôležité otázky našej doby. Národné laboratórium Lawrence Livermore spravuje Kalifornská univerzita pre Národnú správu jadrovej bezpečnosti Ministerstva energetiky USA.
Pôvodný zdroj: LLNL News Release
