Когда крупная звезда истощает свое топливо, происходит мощный взрыв, называемый сверхновой. В результате взрыва звезда может либо сжаться в нейтронную звезду или черную дыру, либо полностью распаcться. Внутри такого взрыва происходят очень сложные процессы, особенно в экзотических сверхновых — редких и ярких типах звездных взрывов. Понять и объяснить все, что происходит внутри такого разрушительного события, — трудная задача.
В последние годы наблюдения сверхновых выявили редкие типы космических взрывов, один из которых в десятки и сотни раз ярче обычных сверхновых, а другой длится чрезвычайно длительные периоды времени. Эти редкие события, получившие название экзотических сверхновых, переворачивают ранее устоявшиеся представления о физике сверхновых.
Сверъхяркие сверхновые в 100 раз ярче обычных сверхновых, которые сохраняют свою яркость от нескольких недель до нескольких месяцев. Вечно светящиеся сверхновые могут сохранять яркость в течение нескольких лет и даже дольше. Другие экзотические сверхновые демонстрируют нерегулярные и прерывистые изменения яркости.
Экзотической сверхновой могут быть звезды с массой в 80-140 раз больше солнечной. Ученые говорят, что изучение этих необычных сверхновых может стать ключом к пониманию эволюции самых массивных звезд во Вселенной.
Однако моделирование того, что происходит во время этих массивных взрывов, является сложной задачей. Ученые из Института астрономии и астрофизики Academia Sinica (ASIAA) на Тайване использовали суперкомпьютеры в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Национальной астрономической обсерватории Японии, чтобы лучше понять динамику этих редких сверхновых. Об этом сообщает UniverseToday.
Используя суперкомпьютерное моделирование и 5 миллионов часов компьютерного времени, исследователи смоделировали, как турбулентные структуры внутри взрыва экзотической сверхновой влияют на яркость и структуру взрыва всей сверхновой.
В процессе взрыва сверхновой турбулентность играет важную роль. Турбулентность возникает из-за неравномерного движения вещества, например, газа или плазмы, и вызывает сложные и запутанные паттерны движения. В случае сверхновой эти турбулентные структуры перемешивают и искажают материю, воздействуя на высвобождение и передачу энергии во время взрыва. Это влияет на яркость и внешний вид сверхновой.
Для более глубокого понимания экзотических сверхновых нужны дополнительные исследования. Прогнозируется, что телескоп Веры Рубин в Чили в ходе десятилетнего исследования на широком диапазоне расстояний обнаружит 3-4 миллиона сверхновых.
Между тем телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал невиданные ранее структуры на сверхновой SN 1987A. Смотрите, что еще увидел «Джеймс Уэбб»: