Розділи
Матеріали

На створення першої у світі 3D-моделі екзотичної наднової пішло 5 млн годин: що вийшло (фото)

Андрій Кадук
Фото: ScienceAlert | На створення першої у світі 3D-моделі екзотичної наднової пішло 5 млн годин: що вийшло

Щоб зрозуміти процеси, що відбуваються всередині незвичайних космічних вибухів, учені створили унікальне моделювання.

Коли найбільші зірки в Усесвіті вмирають, вони вибухають надновими — одними з найпотужніших космічних вибухів. Після цього від зірок залишаються нейтронні зірки, чорні діри або ж вони повністю зникають. Дуже складно зрозуміти, що саме відбувається всередині наднових, а ще важче зрозуміти процеси, що відбуваються в найрідкісніших типах таких космічних вибухів — екзотичних наднових. Але за допомогою суперкомп'ютерів астрономи змогли створити першу у світі 3D-модель екзотичних наднових у високій роздільній здатності. На це пішло 5 млн годин. Результати дослідження були опубліковані у виданні The Astrophysical Journal, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Учені вже раніше створювали моделі того, що відбувається під час вибуху звичайної наднової. Але за останні кілька років астрономи виявили дуже рідкісні типи таких космічних вибухів, які назвали екзотичними надновими. Такі вибухи яскравіші в десятки та сотні разів за звичайні наднові і тривають набагато довше.

Екзотичні наднові приблизно в 100 разів яскравіші за звичайні наднові, які зазвичай зберігають свою яскравість від кількох тижнів до кількох місяців. Але рідкісний тип вибухів зберігає свою яскравість протягом декількох років і навіть довше.

Тривимірне моделювання екзотичної наднової показує турбулентні структури, що виникають під час викиду матеріалу під час вибуху. Завдяки тривимірному моделюванню вчені отримують глибше розуміння фізичних процесів вибухів своєрідних наднових і можуть пояснити спостережувані явища та характеристики цих незвичайних наднових.
Фото: ScienceAlert

Учені припускають, що екзотичними надновими вибухають зірки, маса яких у 80-140 разів більша за масу Сонця. Ці незвичайні наднові можуть дати важливу інформацію про еволюцію найбільших зірок у Всесвіті.

Використовуючи новітні суперкомп'ютери, які витратили на створення першої у світі 3D-моделі екзотичної наднової 5 млн годин, учені отримали разючий результат.

Астрономи змогли змоделювати, як турбулентні структури всередині вибуху екзотичної наднової впливають на яскравість і структуру всієї наднової. За словами авторів дослідження, турбулентність відіграє вирішальну роль у процесі вибуху наднової. Ці турбулентні структури перемішують і спотворюють матерію, що впливає на вивільнення та передачу енергії, так яскравість і зовнішній вигляд наднової змінюються.

Фізичний поділ екзотичної наднової з чотирма різними колірними частинами, що представляють різні фізичні величини: I — температура, II — швидкість, III — густина енергії та IV — густина газу. Біле пунктирне коло вказує положення фотосфери наднової. Судячи з цього зображення, вся зірка стає неспокійною зсередини. Позиції, у яких стикаються викинуті матеріали, точно відповідають фотосфері, що вказує на утворення теплового випромінювання під час цих зіткнень, яке ефективно поширюється назовні й одночасно створює нерівний газовий шар. Це зображення допомагає зрозуміти основну фізику екзотичних наднових і дає пояснення спостережуваним явищам.
Фото: ScienceAlert

За словами вчених, для того, щоб краще зрозуміти природу екзотичних наднових, потрібно провести додаткові дослідження.

Фокус уже писав про те, що астрономи виявили новий тип космічних вибухів, які перевищують яскравість Сонця в 100 млрд разів. Тобто вони яскравіші, ніж усі відомі наднові, але причина їхньої появи поки залишається невідомою.

Також Фокус писав про те, що завдяки космічному телескопу Вебба астрономи змогли виявити раніше невідомі структури всередині залишку наднової SN 1987A.

Нагадуємо, що вчені дійшли висновку, що в нашій галактиці існує набагато більше залишків наднових, ніж змогли виявити астрономи, як уже писав Фокус.