Znanstvenici su riješili misterij iza hipernova i gama zraka

Supernova je u osnovi svijetli bljesak eksplozivne zvijezde koja svijetli jače od cijele galaksije u kojoj se nalazi, emanirajući više energije nego što obična zvijezda može proizvesti tijekom cijelog svog života. Eksplozivne eksplozije zračenja izbacuju zvjezdani materijal pri brzinama koje dosežu 30.000 kilometara u sekundi, ili oko 10 posto brzine svjetlosti.

Velika stvar. hipernova je 10 do 100 puta snažnije od supernove. Oni su najživlji događaji u poznatom svemiru izvan Velikog praska.

Nažalost, zapravo ne znamo mnogo više o hipernovama, a oni nisu lako proučavani. No, moderna tehnologija nam je dala nekoliko načina proučavanja ovih ogromnih nebeskih fenomena, u obliku računalnih simulacija.

Znanstvenici sa Sveučilišta u Kaliforniji, Berkeley, koristili su simulacije superračunala od 10 milisekundi kolapsa masivne zvijezde - više od 25 puta veće od Sunca - u neutronsku zvijezdu kako bi pokazali kako hiperneve mogu generirati magnetska polja potrebna za zvijezdu eksplodiraju i emitiraju gromoglasne gama zrake koje se mogu vidjeti na polovici svemira.

Nalazi objavljeni u ponedjeljak u časopisu Priroda, ilustriraju kako rotirajuća zvijezda koja se urušava uzrokuje da se njegovo magnetsko polje brže okreće sa svakim okretom, što rezultira dinamom koji potiče magnetsko polje da raste milijun puta veći od magnetskog polja Zemlje.

Dinamo je u osnovi električni generator koji stvara električnu struju okretanjem žica kroz magnetsko polje. Zvjezdani dinami rade na isti način, stvarajući električne struje kroz rotacije zvijezde.

Za zvijezde, međutim, struje pojačavaju magnetsko polje u povratnoj petlji što rezultira magnetskim poljima koja su gotovo nerazumljiva u veličini i veličini.

Snaga ovih polja može stvoriti eksplozije hipernove, kao i stvaranje dugih rafala intenzivnih gama zraka.

"Ljudi su vjerovali da bi ovaj proces mogao biti uspješan", rekao je glavni autor istraživanja Phillip Mosta u priopćenju za tisak. "Sada to zapravo pokazujemo."

Naravno, trebalo je 130.000 jezgri računala koja su dva tjedna radila rame uz rame, kako bi prikupili podatke koji zapravo pokazuju kako taj proces funkcionira. Simulacije su se odvijale u Blue Watersu, jednom od najmoćnijih superračunala na svijetu, smještenom na Sveučilištu Illinois u Urbana-Champaignu.

Razumijevanje kako je hipervni rad ključan za učenje o životima zvijezda i razumijevanje kako kozmički fenomeni kao što su novas pomažu u stvaranju vrlo teških elemenata koje nalazimo u prirodi. Znajući kako proces funkcionira, također može rasvijetliti kako neke neutronske zvijezde razvijaju svoja vlastita masivna magnetska polja - i postaju ono što se naziva "magnetari".

Druga, praktičnija vrijednost ovdje je u učenju kako bi dinamički mehanizam mogao raditi na stvaranju prirodnih događaja na Zemlji. Na primjer, rezultati bi mogli bolje objasniti kako turbulencije malih razmjera u Zemljinoj atmosferi prerastaju u veće vremenske događaje, poput uragana ili tajfuna.

"Ono što smo učinili su prve globalne simulacije visoke razlučivosti koje zapravo pokazuju da vi stvarate ovo veliko globalno polje iz čisto turbulentnog", rekao je Mosta.

To je samo još jedan način da proučavanje astrofizike svemira pomogne da shvatimo život na Zemlji.