Ένας από τους πιο ισχυρούς υπερυπολογιστές στη Γη έχει προσομοιώσει το εσωτερικό των αστεριών χαμηλής μάζας, βοηθώντας τους επιστήμονες να κατανοήσουν την εξέλιξή τους. Αυτή η νέα προσομοίωση δείχνει ότι τα αστέρια μπορούν πραγματικά να καταστρέψουν μέρος αυτού του ηλίου μέσα στο αστέρι, αντί να το εκτοξεύσουν στο διάστημα.
Χρησιμοποιώντας τρισδιάστατα μοντέλα που εκτελούνται σε μερικούς από τους ταχύτερους υπολογιστές στον κόσμο, οι φυσικοί του εργαστηρίου έχουν δημιουργήσει έναν μαθηματικό κώδικα που σπάει ένα μυστήριο που περιβάλλει την αστρική εξέλιξη.
Για χρόνια, οι φυσικοί θεωρούν ότι τα αστέρια χαμηλής μάζας (περίπου ένα έως δύο φορές το μέγεθος του ήλιου μας) παράγουν μεγάλες ποσότητες ηλίου 3 (³He). Όταν εξαντλούν το υδρογόνο στους πυρήνες τους για να γίνουν κόκκινοι γίγαντες, το μεγαλύτερο μέρος του μακιγιάζ τους εκτοξεύεται, εμπλουτίζοντας ουσιαστικά το σύμπαν σε αυτό το ελαφρύ ισότοπο του ηλίου.
Κόκκινος γίγαντας χαμηλής μάζας
Αυτός ο εμπλουτισμός έρχεται σε αντίθεση με τις προβλέψεις του Big Bang. Οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι τα αστέρια το καταστρέφουν - Υποθέτοντας ότι σχεδόν όλα τα αστέρια περιστρέφονταν γρήγορα, αλλά ακόμη και αυτό απέτυχε να φέρει τα αποτελέσματα της εξέλιξης σε συμφωνία με το Big Bang.
Τώρα, με μοντελοποίηση ενός κόκκινου γίγαντα με πλήρως τρισδιάστατο υδροδυναμικό κώδικα, οι ερευνητές του LLNL εντόπισαν τον μηχανισμό του πώς και πού τα αστέρια χαμηλής μάζας καταστρέφουν το ³He που παράγουν κατά την εξέλιξη.
Διαπίστωσαν ότι «Το κάψιμο σε μια περιοχή λίγο έξω από τον πυρήνα του ηλίου, που προηγουμένως πιστεύεται ότι είναι σταθερό, δημιουργεί συνθήκες που οδηγούν αυτόν τον πρόσφατα ανακαλυφθέντα μηχανισμό ανάμιξης.
Φυσαλίδες υλικού, ελαφρώς εμπλουτισμένες με υδρογόνο και ουσιαστικά εξαντλημένες σε ³He, επιπλέουν στην επιφάνεια του αστεριού και αντικαθίστανται από υλικό πλούσιο σε forΓια επιπλέον καύση. Με αυτόν τον τρόπο τα αστέρια καταστρέφουν την περίσσεια τους eΕ, χωρίς να αναλαμβάνουν πρόσθετες συνθήκες (όπως γρήγορη περιστροφή).
«Αυτό επιβεβαιώνει τον τρόπο με τον οποίο τα στοιχεία εξελίχθηκαν στο σύμπαν και το καθιστούν σύμφωνο με τη Μεγάλη Έκρηξη», δήλωσε ο David Dearborn, φυσικός φυσικός εργαστηρίου Lawrence Livermore. "Το προηγούμενο μονοδιάστατο μοντέλο δεν αναγνώρισε την αστάθεια που δημιουργήθηκε από το κάψιμο του".
Η ίδια διαδικασία ισχύει και για τους χαμηλούς μάζες ήλιους που είναι φτωχοί σε μέταλλο, οι οποίοι μπορεί να ήταν πιο σημαντικοί από τα πλούσια σε μέταλλα αστέρια, όπως ο ήλιος, σε όλο το προηγούμενο μέρος της γαλαξιακής ιστορίας για τον καθορισμό της αφθονίας του διαστρικού μέσου.
Η έρευνα εμφανίζεται στην έκδοση του Science Express στις 26 Οκτωβρίου.
Το Big Bang είναι η επιστημονική θεωρία για το πώς το σύμπαν προέκυψε από μια εξαιρετικά πυκνή και καυτή κατάσταση πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια.
Το Big Bang παρήγαγε περίπου 10 τοις εκατό 4He, 0,001 τοις εκατό eΈχει σχεδόν το υπόλοιπο αποτελείται από υδρογόνο.
Αργότερα, τα αστέρια χαμηλής μάζας θα έπρεπε να είχαν αυξήσει την παραγωγή τους στο 0,01%. Ωστόσο, οι παρατηρήσεις του eHe στο διαστρικό μέσο δείχνουν ότι παραμένει στο 0,001%. Λοιπόν, πού πήγε;
Εκεί έρχεται η ομάδα του Livermore. Οι επιστήμονες του Livermore, Peter Eggleton και Dearborn, συνεργάστηκαν με τον John Lattanzio του Κέντρου Αστρικής και Πλανητικής Αστροφυσικής στην Αυστραλία για να δημιουργήσουν έναν κώδικα που περιγράφει πώς «καίει» κατά τη διάρκεια του σχηματισμού των αστεριών, έτσι ώστε η σύνθεση του σύμπαντος μετά το Μεγάλο Το Μπανγκ συμφιλιώνεται.
«Πριν από τη δουλειά μας, έγινε αντιληπτό ότι ο ³ Αυτός στο φάκελο ήταν σε μεγάλο βαθμό άφθαρτος και θα εκτοξευόταν αργότερα στο διάστημα, εμπλουτίζοντας έτσι το διαστρικό μέσο και προκαλώντας τη σύγκρουση με το Big Bang», δήλωσε ο Eggleton, αστροφυσικός και επικεφαλής συγγραφέας της εφημερίδας. «Αυτό που βρίσκουμε είναι ότι« Είναι απροσδόκητα καταστρεπτικό, από μια διαδικασία ανάμειξης που οδηγείται από ένα φαινόμενο που έχει αγνοηθεί μέχρι στιγμής ».
Ιδρύθηκε το 1952, το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore είναι ένα εργαστήριο εθνικής ασφάλειας, με αποστολή να διασφαλίζει την εθνική ασφάλεια και να εφαρμόζει την επιστήμη και την τεχνολογία στα σημαντικά ζητήματα της εποχής μας. Το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore διοικείται από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια για την Εθνική Διοίκηση Πυρηνικής Ασφάλειας του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων LLNL
