За първи път: Учени „взривиха“ неутронна звезда в 3D-суперкомпютърна симулация
Вселената крие доста загадки за човечеството, измежду които неутронните звезди заемат изключително място. Те са толкоз плътни обекти, че в тях има място даже за нова физика, и въпреки че не можем да се доближим до тях, наблюденията и компютърните симулации са разполагаем на учените. Чрез сравнение на симулациите с наблюденията могат да се разкрият тайните на неутронните звезди.
Сблъсъците на неутронни звезди в двойни системи провокират термоядрени детонации, когато част от материята минава към другата звезда и се задейства термоядрена реакция.
Това са доста мощни феномени, които астрономите записват в гама и рентгеновия диапазон. Силата на експлоадирането и неговата динамичност могат да бъдат избрани количествено и по-късно употребявани в калкулации за възпроизвеждане на изискванията за възникването му. Ако изчисленията съвпаднат с следеното, тогава има опция за уточняване на многочислените нюанси в държанието на неутронните звезди. Необходимите детайлности могат да бъдат получени от симулацията, даже в случай че в никакъв случай не получим директно удостоверение на симулацията посредством наблюдения.
По-рано учени от Националната лаборатория Оук Ридж са изследвали термоядреното запалване на неутронна звезда в 2D-симулация на суперкомпютъра Summit. Обемната симулация на процеса изисква доста по-големи машинни запаси и те бяха предоставени. Новото проучване е довело до първата в света подробна 3D-симулация на термоядреното „ запалване “ на неутронна звезда.
„ Със симулацията можем да забележим по какъв начин се случват тези събития в огромни детайлности. Едно от нещата, които желаеме да създадем, е да разберем свойствата на неутронната звезда, защото желаеме да разберем по какъв начин се държи материята при рисковите плътности, които се срещат в неутронната звезда. “
обясняват създателите на публикацията, оповестена в The Astrophysical Journal
Средно неутронните звезди са с диаметър до 20 километра. В същото време масата им, която е масата на ядрото на някогашна звезда, трансформирала се в свръхнова може да доближи две слънчеви маси.
Вляво – изображения на симулация на термоядрен гърмеж върху неутронна звезда в 2D-формат, а вдясно – в 3D формат. Моделирането ни разрешава да определим нюансите на физиката на неутронните звезди, с цел да сложим ограничавания върху избрани феномени и процеси. То може да помогне за основаването на модел на вътрешната физика на тези обекти. Пускането на 3D-модел на термоядрен гърмеж на неутронна звезда сподели малко по-различни резултати, в сравнение с при 2D-модела. Това ще даде опция да се направи промяна при проучването на процеса в 2D. Това е значимо заради повода, че работата в 2D изисква доста по-малко изчислителни запаси и е по-бърза.
В същото време провеждането на симулацията в 3D разкри нови аспекти на процеса на разпространяване на термоядрената реакция върху повърхността на неутронната звезда. Досега учените успяваха да организират симулации единствено в региона на единия полюс на обекта, само че се доближават към моделиране на явлението в мащаба на цялата звезда от полюс до полюс.
