Wissenschaftler haben ein Geheimnis hinter Hypernovas und Gammastrahlen gelöst

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Dunkler Punkt im Universum als Beweis für ein Multiversum? (Cold Spot)

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Anonim

Eine Supernova ist im Grunde das helle Aufblitzen eines explodierenden Sterns, der heller leuchtet als die gesamte Galaxie, in der er sich befindet, und dabei mehr Energie ausstößt, als ein gewöhnlicher Stern über seine gesamte Lebensdauer produzieren kann. Die explosiven Strahlungsausbrüche stoßen Sternenmaterial mit Geschwindigkeiten von 30.000 Kilometern pro Sekunde oder etwa 10 Prozent der Lichtgeschwindigkeit aus.

Große Sache. EIN Hypernova ist 10 bis 100 mal stärker als eine Supernova. Sie sind die energischsten Ereignisse im bekannten Universum außerhalb des Urknalls.

Leider wissen wir nicht viel mehr über Hypernovas, und sie sind nicht leicht zu untersuchen. Die moderne Technologie hat uns jedoch einige Möglichkeiten eröffnet, diese gigantischen Himmelserscheinungen in Form von Computersimulationen zu untersuchen.

Wissenschaftler der University of California, Berkeley, verwendeten Supercomputersimulationen eines Kollapses eines massiven Sterns - der mehr als das 25-fache der Größe der Sonne ausmacht - in 10 Millisekunden, um zu zeigen, wie Hypernovas die Magnetfelder erzeugen können, die ein Stern plötzlich benötigt explodieren und strahlen donnernde Gammastrahlen aus, die auf halbem Weg im Universum sichtbar sind.

Die Ergebnisse wurden am Montag in der Zeitschrift veröffentlicht Natur veranschaulichen, wie ein rotierender Stern, der zusammenbricht, bewirkt, dass sich sein Magnetfeld bei jeder Umdrehung schneller dreht, was zu einem Dynamo führt, der das Magnetfeld dazu veranlasst, eine Million Milliarden Mal größer zu werden als das Magnetfeld der Erde.

Ein Dynamo ist im Grunde ein elektrischer Generator, der einen elektrischen Strom durch Drehen von Drähten durch ein Magnetfeld erzeugt. Stellare Dynamos arbeiten auf ähnliche Weise und erzeugen elektrische Ströme durch Rotationen des Sterns.

Bei Sternen verstärken die Ströme jedoch das Magnetfeld in einer Rückkopplungsschleife, was zu Magnetfeldern führt, die in Größe und Größe nahezu unbegreiflich sind.

Die Stärke dieser Felder kann zu Hypernova-Explosionen sowie zu langen Ausbrüchen intensiver Gammastrahlen führen.

"Die Leute hatten geglaubt, dass dieser Prozess gelingen könnte", sagte Studienautor Phillip Mosta in einer Pressemitteilung. "Jetzt zeigen wir es tatsächlich."

Natürlich brauchten 130.000 nebeneinander arbeitende Computer-Cores zwei Wochen lang die Daten, die tatsächlich zeigen, wie dieser Prozess funktioniert. Die Simulationen fanden in Blue Waters statt, einem der weltweit leistungsstärksten Supercomputer an der University of Illinois in Urbana-Champaign.

Um zu verstehen, wie Hypernovas funktionieren, ist es wichtig, mehr über das Leben von Sternen zu erfahren und zu verstehen, wie kosmische Phänomene wie Novas dazu beitragen, die sehr schweren Elemente zu schaffen, die wir in der Natur finden. Wenn Sie wissen, wie der Prozess abläuft, kann dies auch Aufschluss darüber geben, wie einige Neutronensterne ihre eigenen massiven Magnetfelder entwickeln - und zu so genannten Magnetaren werden.

Der andere, praktischere Wert besteht darin, zu lernen, wie der Dynamomechanismus funktionieren kann, um auf der Erde gefundene natürliche Ereignisse zu erzeugen. Die Ergebnisse könnten beispielsweise besser erklären, wie kleine Turbulenzen in der Erdatmosphäre zu größeren Wetterereignissen wie Wirbelstürmen oder Taifunen werden.

"Was wir getan haben, sind die ersten globalen Simulationen mit extrem hoher Auflösung, die tatsächlich zeigen, dass Sie dieses große globale Feld aus einem rein turbulenten Bereich erstellen", sagte Mosta.

Es ist nur ein weiterer Weg, durch das Studium der Astrophysik des Weltalls das Leben auf der Erde zu verstehen.

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