Naukowcy wykorzystali symulacje komputerowe, by zbadać, jak na powierzchni neutronowej gwiazdy rozprzestrzeniają się potężne erupcje termonuklearne. Te eksplozje, generujące promieniowanie rentgenowskie, są rezultatem niestabilnego spalania materii gromadzonej przez gwiazdę neutronową od jej bliźniaczej gwiazdy w układzie podwójnym.

Gwiazdy neutronowe, należące do najgęstszych obiektów we wszechświecie, stanowią resztki po supernowej, pozostawiając za sobą supergęste kule o masie dochodzącej do 2,3 masy Słońca zamkniętej w promieniu około 20 kilometrów. Materia w tak ekstremalnych warunkach zachowuje się na niespotykane dotąd sposoby, a naukowcy próbują zrozumieć te zjawiska, analizując erupcje termonuklearne.

Poprzez replikację obserwowanych błysków rentgenowskich w symulacjach, naukowcy dowiedzieli się więcej o zachowaniu tych eksplozji i o samych gwiazdach neutronowych. „Możemy zobaczyć te wydarzenia w bardziej szczegółowy sposób dzięki symulacji,” mówi Michael Zingale z Uniwersytetu Stanowego Nowego Jorku w Stony Brook.

Najnowsze badania wykorzystały superkomputer Summit w Oak Ridge National Laboratory do symulowania płomieni termonuklearnych w trzech wymiarach, co pozwoliło na lepsze zrozumienie, jak ogień rozprzestrzenia się na powierzchni gwiazdy neutronowej. Pomimo że płomień w symulacji 2D rozprzestrzeniał się nieco szybciej niż w wersji 3D, oba modele wykazały bardzo podobne trendy wzrostu, potwierdzając przydatność symulacji 2D do badania tych gwałtownych eksplozji.

Z tą wiedzą naukowcy mogą teraz lepiej zrozumieć, jak gwiazdy neutronowe przeżywają swoje ogromne napady złości. „Jesteśmy blisko modelowania rozprzestrzeniania się płomienia na całej gwieździe od bieguna do bieguna,” mówi Zingale. „To ekscytujące.”

Źródło: The Astrophysical Journal