Zinātnieki ir atrisinājuši Mystery Behind Hypernovas un Gamma Rays

Supernova būtībā ir spilgtas zvaigznes spilgta zibspuldze, kas spīd spilgtāk nekā visa galaktika, kurā tā dzīvo, radot vairāk enerģijas, nekā parastā zvaigzne var radīt visā tās dzīves laikā. Sprādzienbīstami starojuma avoti izdzēš zvaigžņu materiālu ar ātrumu, kas sasniedz 30 000 kilometrus sekundē, vai aptuveni 10 procentiem gaismas ātruma.

Liels darījums. A hipernova ir 10 līdz 100 reižu spēcīgāka nekā supernova. Tie ir visenerģiskākie notikumi zināmajā visumā ārpus Lielā sprādziena.

Diemžēl nav daudz vairāk, ko mēs faktiski zinām par hipernoviem, un tie nav viegli pētāmi. Bet mūsdienu tehnoloģija mums ir devusi dažus veidus, kā izpētīt šīs milzīgās debesu parādības, izmantojot datoru simulācijas.

Kalifornijas Universitātes zinātnieki Berkeley izmantoja neitronu zvaigzni, lai parādītu, kā hipernovas var radīt magnētiskos laukus, kas nepieciešami, lai zvaigzne pēkšņi varētu radīt magnētiskos laukus, kas nepieciešami zvaigznei. eksplodēt un izstarot pērkona gammas staru pārrāvumus, ko var redzēt pusceļā visā Visumā.

Rezultāti, kas publicēti pirmdien žurnālā Daba ilustrē, kā rotējošā zvaigzne, kas sabrūk, izraisa tā magnētiskā lauka ātrāku griešanos ar katru pagriezienu, kā rezultātā tiek radīts dinamo, kas stimulē magnētisko lauku pieaugt par miljoniem miljardu reižu lielāks nekā zemes magnētiskais lauks.

Dinamo pamatā ir elektriskais ģenerators, kas padara elektrisko strāvu, pagriežot vadus caur magnētisko lauku. Zvaigžņu dinamisks darbojas līdzīgi, radot elektriskās strāvas caur zvaigznes rotāciju.

Tomēr zvaigznēm strāvas stiprina magnētisko lauku atgriezeniskās saites cilpā, kas rada magnētiskos laukus, kas lielumā un lielumā ir gandrīz nesaprotami.

Šo laukumu stiprums var radīt hipnovu sprādzienus, kā arī radīt garus intensīvus gammas starus.

"Cilvēki bija uzskatījuši, ka šis process varētu notikt," preses paziņojumā teica vadošais pētījuma autors Filips Mosta. "Tagad mēs to faktiski parādām."

Protams, divu nedēļu garumā bija nepieciešami 130 000 datoru serdeņi, kas darbojās blakus, lai iegūtu datus, kas faktiski parāda, kā šis process darbojas. Simulācijas notika Blue Waters, vienā no pasaules spēcīgākajiem superdatoriem, kas atrodas Ilinoisas Universitātē Urbana-Champaign.

Izpratne par to, kā hipernovu darbs ir būtisks, lai uzzinātu vairāk par zvaigžņu dzīvi, un saprastu, kā kosmiskās parādības, piemēram, novas, palīdz radīt ļoti smagus elementus, ko mēs atrodam dabā. Zinot, kā process darbojas, var izskaidrot arī to, kā dažas neitronu zvaigznes izstrādā savus masīvos magnētiskos laukus - un kļūst par “magnetāriem”.

Otrs, praktiskāks vērtība šeit ir mācīties, kā dinamo mehānisms varētu strādāt, lai radītu Zemes dabiskos notikumus. Piemēram, konstatējumi varētu labāk izskaidrot, kā maza mēroga satricinājumi Zemes atmosfērā pieaug lielākos laika apstākļos, piemēram, viesuļvētrās vai taifūnos.

„Tas, ko mēs esam darījuši, ir pirmās globālās ārkārtīgi augstas izšķirtspējas simulācijas, kas faktiski parāda, ka jūs izveidojat šo lielo globālo lauku no tīri turbulenta,” sacīja Mosta.

Tas ir vēl viens veids, kā ārējās telpas astrofizikas izpēte var palīdzēt mums saprast dzīvi uz Zemes.