如何“炸掉”一顆星星：恒星爆發(fā)背后推手

小大

用微信掃描二維碼
分享至好友和朋友圈

掃描到手機(jī)×

2018-06-15 11:10:56 中國(guó)科學(xué)報(bào) 參與評(píng)論()人

不過(guò)，超新星1987A噴射元素的混雜方式表明，各元素層一定是混合的。這是一個(gè)無(wú)法在一維下描述的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。

隨著上世紀(jì)90年代更加強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，建模專家通過(guò)將一維模型發(fā)展到二維，捕獲了這一運(yùn)動(dòng)。

在二維空間中，加熱的中微子表現(xiàn)得像一鍋水下面的爐灶火焰。這產(chǎn)生了將新鮮物質(zhì)攪拌在一起供中微子加熱的熱對(duì)流和湍流，并且增加了沖擊波背后的壓力。

2003年，來(lái)自上述橡樹(shù)嶺團(tuán)隊(duì)的Antony Mezzacappa發(fā)現(xiàn)，沖擊波中的擾動(dòng)能迅速增長(zhǎng)為大規(guī)模的晃動(dòng)和激烈的旋轉(zhuǎn)。這被稱為靜止吸積激波不穩(wěn)定性（SASI）。這些運(yùn)動(dòng)為沖擊波“充電”并且?guī)椭阈潜l(fā)。

不過(guò)，物理學(xué)家仍擔(dān)心，他們?cè)诙S空間呈現(xiàn)恒星時(shí)所作的妥協(xié)可能人為增加了爆發(fā)幾率。

的確，澳大利亞莫納什大學(xué)計(jì)算天體物理學(xué)家Bernhard Müller（2014年之前，是Janka團(tuán)隊(duì)成員）介紹說(shuō)，當(dāng)計(jì)算能力在本世紀(jì)初強(qiáng)大到足以產(chǎn)生簡(jiǎn)單的三維模型時(shí)，這些模型再一次“不愿爆炸了”。

直到2012年更快超級(jí)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，才使研究人員開(kāi)始將廣義相對(duì)論同更詳細(xì)的核和粒子物理學(xué)“編織”在一起，從而使三維恒星在從頭制作的模型中爆發(fā)。

Janka介紹說(shuō)，到達(dá)這一里程碑增加了人們對(duì)中微子加熱、對(duì)流和SASI振蕩是恒星爆發(fā)背后推手這一假設(shè)的信心。

自2015年起，全球多個(gè)團(tuán)隊(duì)，包括加州理工學(xué)院、普林斯頓大學(xué)、密歇根州立大學(xué)和日本福岡大學(xué)的團(tuán)隊(duì)，開(kāi)始利用三維模型開(kāi)展研究。

其中，很大一部分模擬以恒星爆發(fā)收尾。雖然這一趨勢(shì)需要繼續(xù)在擁有不同質(zhì)量和原始結(jié)構(gòu)的恒星中得以證實(shí)，但Müller對(duì)此表示樂(lè)觀?！拔覀兯坪跽诮咏@個(gè)問(wèn)題的答案?！?/p>

尋找其他因素

其他人則持懷疑態(tài)度。