Forskare har löst en mysterium bakom hypernovaer och gammastrålar

$config[ads_kvadrat] not found

Apex Legends | Истории из Внешних земель — «Скитания в Пустоте»

Apex Legends | Истории из Внешних земель — «Скитания в Пустоте»
Anonim

En supernova är i grunden den ljusa blixten av en exploderande stjärna som lyser ljusare än hela galaxen där den ligger, vilket ger mer energi än en vanlig stjärna kan producera under hela sin livstid. Den explosiva explosionen av strålning utstöter stellarmaterial vid hastigheter som når 30 000 kilometer per sekund, eller cirka 10 procent ljusets hastighet.

Stor grej. en hypernova är 10 till 100 gånger kraftigare än en supernova. De är de mest energiska händelserna i det kända universum utanför Big Bang.

Tyvärr finns det inte mycket mer vi faktiskt vet om hypernovaer, och de är inte lättstudierade. Men modern teknik har gett oss några sätt att studera dessa grymma himmelska fenomen, i form av datorsimuleringar.

Forskare vid University of California, Berkeley, använde superdatorsimuleringar av en 10 millisekunders kollaps av en massiv stjärna - mer än 25 gånger så stor som solen - i en neutronstjärna för att visa hur hypernovor kan generera de magnetfält som är nödvändiga för att en stjärna plötsligt ska bli explodera och avge thunderous bursts av gammastrålar som kan ses halvvägs över universum.

Resultaten, publicerad måndag i tidningen Natur, illustrera hur en roterande stjärna som kollapsar gör att dess magnetfält snurrar snabbare med varje tur, vilket resulterar i en dynamo som spårar magnetfältet till att växa en miljon miljard gånger större än jordens magnetfält.

En dynamo är i grunden en elektrisk generator som gör en elektrisk ström genom att rotera ledningar genom ett magnetfält. Stellärdynamos fungerar på ungefär samma sätt som genererar elektriska strömmar genom rotationer av stjärnan.

För stjärnor ökar strömmarna magnetfältet i en återkopplingsslinga som resulterar i magnetfält som är nästan obegripliga i storlek och storlek.

Styrkan hos dessa fält kan skapa hypernovaxplosioner, samt producera långa utbrott av intensiva gammastrålar.

"Folk hade trott att den här processen skulle kunna träna," sade leadstudent författare Phillip Mosta i ett pressmeddelande. "Nu visar vi faktiskt det."

Naturligtvis tog det 130 000 datorkärnor som fungerade sida vid sida i två veckor rakt för att förvärva de data som faktiskt visar hur denna process fungerar. Simuleringarna ägde rum vid Blue Waters, en av världens mest kraftfulla superdatorer, belägen vid University of Illinois i Urbana-Champaign.

Att förstå hur hypernova fungerar är viktigt för att lära sig mer om stjärnorna och förstå hur kosmiska fenomen som novas hjälper till att skapa de mycket tunga elementen vi hittar i naturen. Att veta hur processen fungerar kan också lyfta på hur några neutronstjärnor utvecklar sina egna massiva magnetfält - och blir det som kallas "magnetärer".

Det andra mer praktiska värdet här är att lära sig hur dynamo-mekanismen skulle fungera för att skapa naturliga händelser som finns på jorden. Fynden kan till exempel bättre förklara hur småskalig turbulens i jordens atmosfär växer till större väderhändelser, som orkaner eller tyfoner.

"Vad vi har gjort är de första globala extremt högupplösta simuleringarna av detta som faktiskt visar att du skapar detta stora globala fält från en rent turbulent," sa Mosta.

Det är bara ett annat sätt att studera astrofysiken i yttre rymden kan hjälpa oss att förstå livet på jorden.

$config[ads_kvadrat] not found