Weltweit erste 3-D-Simulationen von superleuchtenden Supernovae

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Während des größten Teils des 20.

Jahrhunderts haben Astronomen den Himmel nach Supernovae – dem explosiven Tod massereicher Sterne – und ihren Überresten abgesucht, auf der Suche nach Hinweisen über den Vorläufer, die Mechanismen, die zur Explosion führten, und die dabei entstandenen schweren Elemente.

Tatsächlich schaffen diese Ereignisse die meisten kosmischen Elemente, aus denen neue Sterne, Galaxien und Leben entstehen.Da niemand eine Supernova aus der Nähe sehen kann, sind Forscher auf Supercomputer-Simulationen angewiesen, um Einblicke in die Physik zu erhalten, die das Ereignis zündet und antreibt.

Nun simulierte ein internationales Team von Astrophysikern zum ersten Mal die dreidimensionale (3-D-)Physik von superhellen Supernovae, die etwa hundertmal leuchtender sind als typische Supernovae.

Sie erreichten diesen Meilenstein mit dem CASTRO-Code des Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Labors) und Supercomputern des National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC).

Ein Papier, das ihre Arbeit beschreibt, wurde im Astrophysical Journal veröffentlicht.Astronomen haben herausgefunden, dass diese superhellen Ereignisse auftreten, wenn sich ein Magnetar – die sich schnell drehende Leiche eines massereichen Sterns, dessen Magnetfeld Billionen Mal stärker ist als das der Erde – im Zentrum einer jungen Supernova befindet.

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Die vom Magnetar abgegebene Strahlung ist es, die die Leuchtkraft der Supernova verstärkt.

Aber um zu verstehen, wie dies geschieht, brauchen Forscher mehrdimensionale Simulationen.”Um 3-D-Simulationen von magnetar-angetriebenen Supernovae mit Superlicht durchzuführen, braucht man eine Menge Supercomputerleistung und den richtigen Code, einen, der die relevante Mikrophysik erfasst”, sagte Ken Chen, Hauptautor der Arbeit und Astrophysiker am Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA), Taiwan.Er fügt hinzu, dass die numerische Simulation, die erforderlich ist, um die Flüssigkeitsinstabilitäten dieser überleuchtenden Ereignisse in 3-D zu erfassen, sehr komplex ist und viel Rechenleistung erfordert, weshalb dies bisher noch niemand getan hat.

Flüssigkeitsinstabilitäten….

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