دانشمندان دانشگاه میشیگان برای نخستین بار، ساعت را به لحظات نهایی عمر یک ستاره برگرداندند و چگونگی انفجار عظیم آن را به شکل سه‌بعدی شبیه‌سازی کردند.
به گزارش سرویس علمی ایسنا با بالارفتن عمر ستارگان عظیم، آن‌ها در هسته خود آهن بیشتری ذخیره می‌کنند که توسط ستاره به عنوان سوخت استفاده نمی‌شود. سرانجام و زمانی که هسته به اندازه کافی بزرگ می‌شود، متلاشی می‌شود و گاهی اوقات انفجار عظیمی را برمی‌انگیزد.
ابرنواخترها، ستارگان در حال انفجاری هستند که قبل از این که به مرحله‌ای برسند که به تدریج از دید محو شوند، می‌توانند میلیاردها بار روشن‌تر از خورشید شوند. ستاره در حالت انفجار بالاترین حد درخشندگی را دارد و همین ممکن است کل یک کهکشان را تحت‌الشعاع قرار دهد. انفجار ابرنواختری، ابری بزرگ از گردوغبار و گاز را به داخل فضا پرتاب می‌کند.
اکثر شبیه‌سازی‌های محققان از ستاره‌ای انجام می‌شوند که در آستانه متلاشی‌شدن قرار دارد، یعنی زمانی که لایه‌های مختلف درون ستاره در حلقه‌های کاملا متحدالمرکز قرار دارند. اما در مدل‌های با شرایط ساده‌شده پیشین، ستاره در مقابل منفجر‌شدن مقاومت می‌کند.
به گفته «سین کوچ»، فیزیکدان و منجم دانشگاه ایالتی میشیگان و رهبر ارشد این مطالعه، تقریبا تمامی شبیه‌سازی‌های ابرنواختری حدود یک ثانیه زمان فیزیکی طول می‌کشند.
با این حال دانشمندان حاضر در این تحقیق ساعت را سه دقیقه به عقب بازگرداند و این امر تاکنون انجام نشده بود. آن‌ها نشان دادند شبیه‌سازی‌شان تاثیر مهم و بزرگی بر روی احتمال انفجارهای موفقیت‌آمیز ابرنواختری دارد.
در این لحظات ستاره پیچیده و واقعی پیش از واژگون‌شدن توفان کافی برای تبدیل‌شدنش به ابرنواختر را فراهم می‌کند.
مدلبندی این سه دقیقه اضافی از لحاظ فناورانه بسیار چالش‌برانگیز بود و انجام شبیه‌سازی با استفاده از ابررایانه حدود یک ماه طول کشید. بنابراین دانشمندان ستاره موردنظر را به دقت انتخاب کردند.
ستاره شبیه‌سازی‌شده در این مطالعه حدود 12 میلیون سال عمر داشت و جرم آن 15 برابر خورشید بود و منجمان بر این باور بودند این جرم کیهانی در شبیه‌سازی‌های انجام‌شده تبدیل به یک ابرنواختر خواهد شد.
دانشمندان به منظور بسط‌دادن تحقیقاتشان، در حال مدلبندی چهار نوع ستاره هستند که تصور می‌کنند احتمالا به ابرنواختر ختم خواهند شد. آن‌ها امیدوارند شبیه‌سازی‌هایشان را حتی مدت زمان بیشتری به عقب برگرداندند.
مشکل موجود درباره مدلبندی‌کردن ستارگان تفاوت در مقیاس‌های زمانی است زیرا یک ستاره طی بازه زمانی میلیون‌ها سال تکامل می‌یابد، اما ساز و کار ابرنواختر در مقیاس زمانی یک میلی‌ثانیه رخ می‌دهد؛ سطوح غیرقابل‌باور دقت و پیچیدگی برای درک این میلی‌ثانیه لازم است.
گفته می‌شود با استفاده از این شبیه‌سازی‌ها امکان درک و مدلبندی نیروهای درون ستاره و عقب‌رفتن تا یک ساعت پیش از متلاشی‌شدن ستاره وجود دارد.
انتهای پیام
نظرات