Трехмерная модель сверхновой: внутри звезды существует турбулентность
Трехмерная модель сверхновой: внутри звезды существует турбулентность
Группа ученых под руководством профессора астрофизики университета Аризоны В. Дейвида Арнетта (W. David Arnett) создала трехмерную модель, которая впервые показывает начало коллапса сверхновой.
Модель, описанная в журнале AIP Advances, показывает, как турбулентное смешивание элементов внутри звезд заставляет их расширяться, сжиматься и выбрасывать вещество перед финальным взрывом.
Арнетт, первый ученый, который начал создавать модели физических процессов внутри говорит, что его внимание впервые привлекла турбуленция в сверхновой 1987A, расположенной в близлежащей галактике и достаточно яркой, чтобы быть видимой невооруженным глазом. Звезда озадачила ученых тем, что вещество, выброшенное в результате взрыва, по всей видимости, смешивалось с веществом, которое еще раньше было извергнуто звездой. Существующие модели этого никак не объясняли, рассматривая звезды, как серию концентрических кругов, в которых тяжелые элементы, такие, как железо и кремний, находились в центре, а более легкие - углерод, гелий и кислород, - ближе к поверхности. Более тяжелые элементы притягивают более легкие, благодаря чему звезда становится компактной, давление и температура поднимаются, создавая нейтрино. Нейтрино, «вылетая» из звезды, забирают с собой энергию. Обычно уменьшение энергии горячего тела охладит его, а в этом случае потерянная энергия уменьшает способность более легких газов сопротивляться гравитационному притяжению ядра, - то есть, вместо того, чтобы остыть, звезда продолжает сжиматься и, в итоге, взрывается.
Трехмерные модели Арнетта в корне отличаются от ранее существующих: она говорит о существовании турбулентности внутри звезды, в результате которой вещество ее выбрасывается в пространство еще до конечного взрыва.
То есть, по словам ученого, в середине действительно находятся более тяжелые элементы, а ближе к поверхности - более легкие, однако они перемешиваются. По мере приближения взрыва потоки этих веществ смешиваются вместе, поэтому звезда «плюется» веществом, пока, наконец, не произойдет финальный взрыв.