Viens no visspēcīgākajiem superdatoriem uz Zemes ir simulējis mazmasas zvaigžņu interjeru, palīdzot zinātniekiem izprast to evolūciju. Šī jaunā simulācija parāda, ka zvaigznes faktiski var iznīcināt daļu no šī hēlija zvaigznes iekšpusē, tā vietā, lai to izmestu kosmosā.
Izmantojot 3D modeļus, kas darbojas ar dažiem ātrākajiem datoriem pasaulē, laboratorijas fiziķi ir izveidojuši matemātisku kodu, kas sagrauj noslēpumu, kas ieskauj zvaigžņu evolūciju.
Gadiem ilgi fiziķi ir teorējuši, ka zema masas zvaigznes (apmēram vienu līdz divas reizes lielākas par mūsu sauli) rada lielu daudzumu hēlija 3 (³He). Kad viņi kodolā izvada ūdeņradi, lai kļūtu par sarkanajiem milžiem, lielākā daļa viņu kosmētikas tiek izmestas, ievērojami bagātinot Visumu šajā hēlija vieglajā izotopā.
Sarkans milzis ar mazu masu
Šī bagātināšanās ir pretrunā ar Lielā sprādziena prognozēm. Zinātnieki teorēja, ka zvaigznes iznīcina viņu, pieņemot, ka gandrīz visas zvaigznes strauji rotē, taču pat tas nespēja panākt evolūcijas rezultātu saskaņošanu ar Lielo sprādzienu.
Tagad, modelējot sarkano milzi ar pilnīgi 3D hidrodinamisko kodu, LLNL pētnieki identificēja mehānismu, kā un kur mazas masas zvaigznes iznīcina ³He, ko tās rada evolūcijas laikā.
Viņi atklāja, ka ³dedzināšana reģionā, kas atrodas tieši ārpus hēlija serdes, par kuru iepriekš uzskatīja par stabilu, rada apstākļus, kas virza šo jaunatklāto sajaukšanas mehānismu.
Materiāla burbuļi, nedaudz bagātināti ar ūdeņradi un būtiski noplicināti ³He, peld uz zvaigznes virsmas un tiek aizstāti ar ³Har bagātu materiālu papildu sadedzināšanai. Tādā veidā zvaigznes iznīcina lieko ³He, nepieņemot nekādus papildu apstākļus (piemēram, ātru griešanos).
"Tas apstiprina, kā elementi attīstījās Visumā, un padara to saskanīgu ar Lielo sprādzienu," sacīja Deivids Dārborns, Lawrence Livermore Nacionālās laboratorijas fiziķis. "Iepriekšējais viendimensionālais modelis neatzina nestabilitāti, ko rada Viņa dedzināšana."
Tas pats process attiecas uz zemas masas metālu nabadzīgām saulēm, kuras, iespējams, ir bijušas svarīgākas par zvaigznēm, kas bagātas ar metāliem, piemēram, saule visā galaktikas vēstures sākumā, lai noteiktu starpstaņu barotnes daudzumu ³Viņš.
Pētījums parādās Science Express 26. oktobra izdevumā.
Lielais sprādziens ir zinātniska teorija par to, kā Visums izcēlās no ārkārtīgi blīva un karsta stāvokļa apmēram pirms 13,7 miljardiem gadu.
Lielais sprādziens ražoja apmēram 10 procentus 4He, 0,001 procentus ³Visu, gandrīz visu pārējo veido ūdeņradis.
Vēlāk zema masas zvaigznēm vajadzēja palielināt to ³He produkciju līdz 0,01 procentiem. Tomēr novērojumi par ³He starpzvaigžņu vidē liecina, ka tas saglabājas .001 procentu līmenī. Tad kur tas gāja?
Tur nāk klāt Livermore komanda. Livermore zinātnieki Pīters Egletons un Dārborns sadarbojās ar Džonu Lattanzio no Austrālijas Zvaigžņu un planētas astrofizikas centra, lai izveidotu kodu, kurā aprakstīts, kā Viņš zvaigžņu veidošanās laikā deg, lai Visuma aplauzums pēc Lielā Bang ir samierinājies.
"Pirms mūsu darba tika uzskatīts, ka Viņš aploksnē ir lielā mērā neiznīcināms un vēlāk tiks izpludināts kosmosā, tādējādi bagātinot starpzvaigžņu vidi un izraisot konfliktu ar Lielo sprādzienu," sacīja astrofiziķis un vadošais Eggletons darba autore. "Mēs atklājam, ka ³Viņš ir negaidīti iznīcināms sajaukšanas procesa rezultātā, ko virza līdz šim ignorēta parādība."
Lawrence Livermore Nacionālā laboratorija, kas dibināta 1952. gadā, ir nacionālās drošības laboratorija, kuras misija ir nodrošināt nacionālo drošību un pielietot zinātni un tehnoloģijas svarīgiem mūsu laika jautājumiem. Lawrence Livermore Nacionālo laboratoriju pārvalda Kalifornijas Universitāte, Amerikas Savienoto Valstu Enerģētikas departamenta Nacionālā kodoldrošības pārvalde.
Oriģinālais avots: LLNL ziņu izlaidums
