Один з найпотужніших суперкомп'ютерів на Землі імітував інтер’єри зірок низької маси, допомагаючи вченим зрозуміти їх еволюцію. Це нове моделювання показує, що зірки можуть насправді знищити частину цього гелію всередині зірки, замість того, щоб викинути її в космос.
Використовуючи 3D-моделі, які працюють на одних з найшвидших комп'ютерів у світі, фізики лабораторії створили математичний код, який розкриває таємницю навколо зоряної еволюції.
Протягом багатьох років фізики висловлювали теорію про те, що зірки низької маси (приблизно в один або два рази більше нашого сонця) виробляють велику кількість гелію 3 (³He). Коли вони вичерпують водень у своїх ядрах, щоб стати червоними гігантами, більша частина їх макіяжу викидається, істотно збагачуючи Всесвіт цим світлим ізотопом гелію.
Червоний гігант низької маси
Це збагачення суперечить прогнозам Великого вибуху. Вчені теоретизували, що зірки руйнують це «Він, припускаючи, що майже всі зірки швидко обертаються, але навіть це не привело результатів еволюції до узгодження з Великим вибухом.
Тепер, моделюючи червоного гіганта з повністю 3D гідродинамічним кодом, дослідники LLNL визначили механізм того, як і де зірки низької маси руйнують He, який вони виробляють під час еволюції.
Вони виявили, що «горіння в області, що знаходиться безпосередньо за ядром гелію, вважалося стабільним раніше, створює умови, які керують цим нововиявленим механізмом перемішування.
Бульбашки матеріалу, злегка збагачені воднем і істотно виснажені на ³He, пливуть на поверхню зірки і замінюються ³He багатим матеріалом для додаткового спалювання. Таким чином зірки знищують свій надлишок ³He, не передбачаючи додаткових умов (наприклад, швидке обертання).
"Це підтверджує те, як елементи еволюціонували у Всесвіті, і приводить їх у відповідність до Великого вибуху", - сказав Девід Дірборн, фізик з Національної лабораторії Лоуренса Лівермора. "Попередня одновимірна модель не визнавала нестабільності, створеної спаленням" Hee ".
Цей самий процес стосується сонців з низькою масою металів, які, можливо, були важливішими, ніж зірки, багаті металами, як Сонце протягом всієї попередньої частини галактичної історії для визначення «його кількості міжзоряного середовища».
Дослідження з'являється у виданні Science Express від 26 жовтня.
Великий вибух - це наукова теорія того, як Всесвіт вийшов із надзвичайно щільного та гарячого стану близько 13,7 мільярда років тому.
Великий вибух виробляв близько 10 відсотків 4 Гт, 0,001% ³ Він майже з решти складається з водню.
Пізніше зірки з низькою масою повинні були збільшити цей «Виробництво» до 0,01 відсотка. Однак, спостереження ³He в міжзоряному середовищі показують, що він залишається на рівні 0,001 відсотка. То куди це «Він пішов?
Тут входить команда Лівермора. Вчені Лівермора Пітер Еглґтон та Дірборн співпрацювали з Джоном Латтанціо з Центру зоряної та планетарної астрофізики в Австралії, щоб створити код, який описує, як «Він горить під час формування зірок, щоб макіяж Всесвіту після Великого Вибух примирився.
"До нашої роботи було зрозуміло, що" Він у конверті значною мірою незнищенний, і пізніше буде видутий у космос, тим самим збагачуючи міжзоряне середовище і спричиняючи конфлікт з Великим вибухом ", - сказав Еглетон, астрофізик і ведучий автор статті. «Ми виявляємо, що« Він несподівано руйнується завдяки процесу змішування, зумовленому явищем, яке досі ігнорувалось ».
Заснована в 1952 році, Національна лабораторія Лоуренса Лівермора - це лабораторія національної безпеки, яка має завдання забезпечити національну безпеку та застосувати науку та техніку до важливих питань сучасності. Національною лабораторією Лоуренса Лівермора керує Каліфорнійський університет при Національному управлінні ядерної безпеки Міністерства енергетики США.
Оригінальне джерело: LLNL News Release
