Uusi kolmiulotteinen simulaatio tutkii reaktioita ja virtauksia tähden sisällä

Tähtien sisuksia on perinteisesti mallinnettu yksiulotteisilla simulaatioilla. Tutkijaryhmä sanoo nyt tehneensä ensimmäisen kolmiulotteisen simulaation tähden ydinsynteesin kehitysvaiheesta.

Simulaation tuottama oheinen animaatio esittää jättiläistähden neon-alkuainetta raskaammiksi alkuaineiksi fuusioivan kerroksen plasman virtausnopeuksia poikkileikkauksessa.

"Simulaatio auttaa meitä tutkimaan yksityiskohtaisesti, miten tähden ydinsynteesi kehittyy ja lopulta loppuu", selittää tutkimusta johtanut Federico Rizzuti Keelen yliopistosta.

"Etenkin se näyttää monimutkaiset vuorovaikutukset ydinreaktioiden ja turbulenssin välillä tähden eri kerroksissa todenmukaisemmin kuin ennen", hän jatkaa.

Vaikka kyseinen simulaatio käsitteleekin vain neonin fuusiota jättiläistähdessä, avaa se silti ikkunan tähden dynamiikan tarkasteluun uudella tavalla. Työkalujen kehittyessä ja laskentanopeuden kasvaessa luvassa on varmasti myöhemmin laajempia simulaatioita tähden sisältä.

Rizzuti toivoo, että simulaatiot lopulta antavat mahdollisuuden tutkia supernovaan johtavaa kehitystä sekä siitä seuraavien neutronitähtien tai mustien aukkojen syntyä. Siksi hän kuvaakin tutkimusta "tähtien kolmiulotteisen evoluution aamuksi".

Aiheesta lisää Keele University (englanniksi)