Kredit:CC0 Public Domain
Fantastiska nya bilder skapade av Keele-forskare framhäver det turbulenta flödet av energi inuti avlägsna stjärnor.
De skapades med hjälp av 3D-simuleringsmjukvaran "PROMPI", som forskare har använt för att undersöka stjärnors interiörer i syfte att förstå vetenskapen om stjärnutveckling och svarta hål.
I flera år har forskare använt endimensionella modeller för att förklara och förstå hur stjärnor är uppbyggda och hur de utvecklas över tiden. Men dessa modeller är ofta begränsade i hur väl de kan förklara stjärnornas struktur, eftersom de tar en mycket allmän bild av hela stjärnan snarare än att erbjuda någon detaljerad analys.
Men ny forskning ledd av Keele Ph.D. Studenten Federico Rizzuti hjälper till att göra dessa modeller mer exakta genom att använda hydrodynamiska 3D-simuleringar för att titta på stjärnans lager och kemiska sammansättning i mycket större detalj än vad som tidigare varit möjligt.
Ungefär som planeter har stjärnor flera lager, och för denna studie publicerad i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , använde forskarna befintliga data från tidigare 1D-simuleringar och fokuserade på en liten del av stjärnan i minsta detalj – i det här fallet ett lager som kallas det neonbrinnande skalet.
De genomförde hydrodynamiska simuleringar med hjälp av tillgängliga data och tittade på hur vätskor rör sig i skiktet de är begränsade till, och hur de släpar med sig en del material från de närliggande skikten – en process som kallas indragning, såväl som hur dessa kemikalier rör sig mellan skikten. lagrets gränser, kända som konvektiva gränser.
Dessa simuleringar erbjuder en oöverträffad grad av realism när det gäller att återskapa miljön inom en stjärna, men ännu viktigare, de lyfter också fram begränsningarna hos de nuvarande 1D-modellerna. Dessa fynd har därför en enorm roll att spela för att hjälpa oss att förbättra noggrannheten hos dessa modeller, vilket i sin tur kommer att hjälpa oss att förstå hur astronomiska fenomen är uppbyggda, som svarta hål, supernovor och neutronstjärnor.
Huvudförfattaren Federico Rizzuti säger att "vi lever i spännande tider, de datorresurser som vi har tillgång till idag gör det möjligt att köra simuleringar som bara var en dröm för några år sedan. Att förstå vad som händer inuti stjärnor hjälper oss att kasta ljus över många aspekter av universum vi lever i, från vår sols dynamik till de svarta hålen längst bort." + Utforska vidare
