Supertietokoneen mallinnus romahtaneen massiivisen tähden magneettikentästä 10 millisekuntia romahduksen jälkeen. Keltaisella on merkitty positiivista kenttää ja vaaleansinisellä negatiivista, punainen ja tummansininen ovat heikompia positiivisia ja negatiivisia magneettikenttiä. Kuva NCSA / Robert R. Sisneros / Philipp Mösta.

Hypernovan synnyttää romahtavan tähden dynamo

Uusi tutkimus kurkistaa hypernovaräjähdystä edeltävään tähden romahtamiseen. Pyörivän tähden romahtaminen muodostaa dynamon, jossa magneettikenttä kasvaa miljoonia miljardeja kertoja Auringon magneettikenttää voimakkaammaksi.

Tutkimus aiheesta ilmestyi tänään Nature-julkaisussa.

"Dynamoperiaate alkaa pienen skaalan magneettisista rakenteista massiivisen tähden sisällä ja muuttaa ne suuremmiksi ja suuremmiksi magneettisiksi rakenteiksi, joita tarvitaan hypernovien ja pitkäaikaisten gammapurkausten luomiseksi", kuvailee Philipp Mösta Berkeleyn yliopistosta.

"Prosessin on pitkään uskottu olevan mahdollinen ja nyt olemme ensimmäistä kertaa näyttäneet sen", Mösta jatkaa.

Tietokonesimulaation visualisaatiota voi katsella YouTube-animaationa.

Simulaation laskeminen kesti 130 000 prosessoriytimeltä Blue Waters -supertietokoneessa 2,5 viikon ajan. Mallinnus käsittelee ainoastaan 10 millisekunnin aikaa yli 25 kertaa Aurinkoa massiivisemman tähden ytimessä. Simulaatio todistaa, että magneettikenttä voi kasvaa tähden sisällä 1015 gaussiin, mikä riittää valtavan räjähdyksen aikaansaamiseen.

Hypernovat ovat supernovia merkittävästi energisempiä tähtien räjähdyksiä. Niiden on pitkään uskottu olevan pitkäkestoisten gammapurkausten lähteitä. Tarkka tapa, jolla gammapurkaus syntyy on yhä jatkuvan tutkimuksen kohteena.

Ytimen romahtamisesta aiheutuvassa supernovassa fuusio etenee rautaan asti eikä tähden ydin pysty enää kestämään ympäröivän aineen painoa. Sekunnissa 1500 kilometrin säteinen alue romahtaa 10–15 kilometrin kokoiseksi ja noin 1,4 Auringon massaiseksi neutronitähdeksi. Romahtaminen kiihdyttää neutronitähden pyörimistä.

Aiemmin äärimmäisen voimakkaita magneettikenttiä on pyritty selittämään eri nopeuksilla pyörivien tähden kerrosten avulla. Nyt simulaatio viittaa siihen, että selityksenä on magneettikentän turbulenssi.

Aiheesta lisää University of California Berkeley (englanniksi)

Pysyvä linkki
Samankaltaisia uutisia
Ladataan...
Uusin numero
Uutisarkisto