dumaiУ менее массивных звёзд слабые взрывы сильнее перемешивают никель-56
Компьютерная симуляция · ранние данные
Кратко
Компьютерные модели 13 одиночных невращающихся красных сверхгигантов массой от 12,5 до 27,3 массы Солнца показали: в менее массивных звёздах радиоактивный никель-56 проникал дальше в наружный водородный слой, хотя взрыв был слабее. Перемешивание возникало из-за нестабильности на границах слоёв звезды.
Зачем это знать?
Компьютерные модели сверхновых помогают связывать вид взрыва с внутренним устройством звезды и точнее описывать такие события. Вывод пока относится к 13 моделям, а не к прямым наблюдениям, и может не подходить для других типов звёзд.
Разбор
Учёные провели не просто расчёт самого взрыва, а проследили его развитие в трёх измерениях — от момента, когда ядро звезды сжимается и отскакивает, до 10 суток после этого. Они задали модели взрыва через нагрев нейтрино, чтобы получить реалистичные энергию, количество никеля-56 и свойства будущей нейтронной звезды, а затем сравнили, как вещество движется в звёздах разной массы.
Главная причина перемешивания — неравномерное движение газа на границах слоёв. Когда ударная волна проходит через оболочки, за ней формируется обратная ударная волна; вместе с неустойчивостями на границах углеродно-кислородного, гелиевого и водородного слоёв она вытягивает никель наружу. В менее массивных моделях ударная волна сильнее замедлялась в гелиевой оболочке. Это давало неустойчивостям больше времени и возможностей вырасти, поэтому отдельные порции никеля разгонялись до особенно высоких скоростей и уходили далеко в водородную оболочку.
Авторы нашли две полезные связи со строением звезды: перемешивание ослабевало по мере роста массы гелиевого ядра и усиливалось при определённом локальном максимуме величины ρr³ в гелиевой оболочке. Проще говоря, по тому, как распределены плотность и радиус внутри звезды, можно заранее оценить, насколько далеко разлетится никель. Это может помочь улучшить упрощённые одномерные модели сверхновых и в будущем восстанавливать внутреннее устройство звезды по наблюдаемым свойствам взрыва.
Ключевые цифры
Можно ли доверять
Это исследование прошло рецензирование в журнале MNRAS, что добавляет ему надёжности. Но результат получен на 13 компьютерных моделях невращающихся одиночных красных сверхгигантов, а не из прямого наблюдения сверхновых; для вращающихся звёзд, двойных систем и других типов сверхновых вывод может отличаться.
- Результат получен только в компьютерных моделях, а не из прямых наблюдений.
- Рассмотрены 13 невращающихся одиночных красных сверхгигантов; выводы не обязательно применимы к другим типам звёзд.
- Нагрев нейтрино задавался параметрически, поэтому детали взрыва зависят от используемой модели.
Пересказано ИИ по научной статье. Это научпоп, а не совет врача. Как это устроено