Астрономы построили модель взрыва сверхновой звезды

   Ученые построили трехмерную модель взрыва сверхновой звезды класса Ia. При помощи суперкомпьютеров исследователи впервые воссоздали процессы, протекающие во всем объеме звезды. Работа принята к публикации в журнале Astrophysical Journal. Кратко она описана в пресс-релизе Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли, передает «Лента.ру».

   Сверхновые класса Ia представляют собой взрывы белых карликов в двойных системах. Белый карлик - небольшая звезда, образующаяся в ходе эволюции более крупного «предка». Массы белого карлика недостаточно для запуска термоядерных реакций. Однако в том случае, когда неподалеку от белого карлика находится другая звезда, он может начать «воровать» ее материю. Постепенно масса карлика начинает расти, и в итоге достигает предела Чандрасекара. Еще через некоторое время происходит взрыв.

   До сих пор у астрономов не было единого мнения относительно процессов, протекающих внутри белого карлика, готовящегося превратиться в сверхновую. Авторы новой работы создали программу MAESTRO, которая моделирует перенос массы и тепла внутри светила с течением времени. При помощи MAESTRO ученые могут моделировать процессы, протекающие в относительно низкой скоростью. Используя свою программу и мощности суперкомпьютера Cray XT4, исследователи воссоздали картину, происходящую внутри белого карлика непосредственно перед взрывом.

   После достижения предела Чандрасекара давление и температура внутри звезды позволяют начаться процессу медленного «кипения», который длится несколько столетий. Избыток тепла отводится от центральной части светила за счет процесса конвекции. Однако в последние часы перед взрывом свойства вещества внутри карлика не позволяют эффективно остужать «внутренности», и звезда начинает быстро разогреваться. В некоторых регионах звезды температура может достигать 1х109 Кельвинов. В итоге происходит «зажигание», и фронт горения начинает распространяться к наружным частям звезды, постепенно ускоряясь. От момента «зажигания» до взрыва проходит всего несколько секунд.

   Исследователи также показали, что вещество внутри звезды сначала перемещается хаотично, но к финальным стадиям процесса движение становится выраженно асимметричным.

   Сверхновые класса Ia интересны тем, что их параметры всегда одинаковы. Астрономы используют их в качестве «стандартных маркеров» для оценки расстояний во Вселенной. Использование моделей, подобных описанной выше, позволит изучить процесс взрыва белых карликов в двойных системах в деталях и окончательно уточнить, действительно ли параметры всегда идентичны.