Revelando os tempos turbulentos de uma estrela moribunda.

A visualização supercomputador do campo magnético toroidal em um colapso, estrela maciça, mostrando como em um período de 10 milissegundos a rotação diferencial rápido acelera as estrelas do campo magnético de um milhão de bilhões de vezes a do nosso Sol (o amarelo é positivo, a luz azul é negativo). Vermelho e azul representam campos magnéticos fracos positivos e negativos, respectivamente. Crédito da imagem: Robert R. Sisneros (NCSA) e Philipp Mosta.

Todas as estrelas no céu acabará por morrer - e alguns realmente vai sair com um estrondo.

Quando uma estrela morrendo vai supernova, ela explode com tal ferocidade que ofusca toda a galáxia em que ela viveu, material e energia vomitando em distâncias inimagináveis ​​na velocidade próximo-luz.

Em alguns casos, estes cataclismos cósmicos desafiar as expectativas, não simetricamente detonação em todas as direcções - como um fogo de artifício de explosão pode - mas em vez de lançar dois feixes estreitos, conhecidos como jactos, em sentidos opostos.

Compreender como esses jatos são criados é um desafio irritante, mas uma equipe internacional de pesquisadores, recentemente empregada simulações computacionais poderosas para sleuth fora algumas respostas.

A equipe - liderada por Phillip Mosta (NASA Einstein Fellow na Universidade de Berkeley), com Caltech investigadores Christian Ott, David Radice e Luke Roberts, Instituto Perimeter computacional cientista Erik Schnetter, e Roland Haas, do Instituto Max-Planck de Física Gravitacional - publicaram sua achados em 30 de novembro na Nature.

Seus galpões trabalho leve em uma reação em cadeia explosiva que cria jatos e, ao longo do tempo, ajuda a criar a estrutura do universo como o conhecemos.

"Estávamos procurando o mecanismo básico, o motor do núcleo, por trás de como uma estrela em colapso poderia levar à formação de jatos", disse Schnetter, que projetou programas de computador para as simulações empregadas pela equipe de pesquisa para modelar estrelas moribundas.

Esse mecanismo principal, a equipe descobriu, é um lugar altamente turbulento. Qualquer sistema turbulento - como um carro de envelhecimento com uma suspensão de deterioração em uma estrada esburacada - é obrigado a ficar progressivamente mais caótico. Em certos tipos de supernovas, que é causado pela turbulência que é conhecido como instabilidade magnetorotational - um tipo de mudança rápida no campo magnético de um sistema de fiação, como algumas estrelas.

Antes do trabalho de Schnetter e colegas, esta instabilidade se acreditava ser uma possível condutor do jet-formação em supernovas, mas a evidência para apoiar essa crença era escassa.

Descobrindo tal evidência, Schnetter diz, necessária uma espécie de tempestade perfeita científica.

"Você precisa ter as pessoas certas, com a experiência certa e a química certa entre eles, você precisa ter o correto entendimento da física e da matemática e ciência da computação, e no final você precisa do hardware de computador que pode realmente executar o experimento . "

Eles reuniram as pessoas certas e achamos que a potência computacional que precisavam da Universidade de Urbana-Champaign, em Illinois.

A equipe usou Blue Waters, um dos supercomputadores mais poderosos do mundo, para executar simulações de explosões de supernovas - simulações tão complexo que nenhum computador típico pode lidar com o número crunching necessário. No Blue Waters, as simulações forneceu uma visão sem precedentes sobre as forças magnéticas extremas em jogo em explosões estelares.

As simulações em 3-D revelou uma cascata inverso da energia magnética no núcleo de estrelas de giro, que se acumula com intensidade suficiente para lançar jatos dos pólos estelares.

Embora as simulações não levam em conta todas as variáveis ​​caótico dentro de uma supernova real, eles alcançar um novo nível de compreensão que irá conduzir pesquisa follow-up com simulações mais especializadas.

Aprofundando nossa compreensão de explosões de supernovas é um processo contínuo, Schnetter diz, e um que pode nos ajudar a entender melhor as origens - para emprestar uma frase de Douglas Adams - a vida, o universo e tudo mais.

A formação de galáxias, estrelas e até mesmo a própria vida são fundamentalmente ligado à energia e matéria explodido para fora em explosão de estrelas. Mesmo o nosso próprio Sol, que suporta toda a vida em nosso planeta, é conhecido por ser descendente de supernovas anteriores.

Assim, o estudo das explosões estelares é, Schnetter diz, profundamente ligado a algumas das questões mais fundamentais seres humanos podem fazer sobre o universo. Um bônus agradável, acrescenta, é que supernovas também são explosões realmente incríveis.

"Estes são alguns dos eventos mais poderosos do universo", diz ele. "Quem não gostaria de saber mais sobre isso?"

Fonte: astronomy now / Nss