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原始数据:为什么恒星会爆炸

一颗星星,一秒后,变成一颗爆炸的超新星

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研究 发表在四月《天体物理学杂志》上的“核心坍缩超新星爆炸的新机制”。目的是了解一颗坍缩的星星如何在短短一秒内点燃成超新星,并像万亿亿亿加仑的航空燃料一样爆炸。

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问题 超新星塑造了宇宙——它们帮助孕育新的恒星,并创造了你骨骼中的钙,血液中的铁和牙膏中的氟——但没有人真正知道是什么引发了它们。“超新星爆炸机制是天体物理学中尚未解决的主要问题之一,”亚利桑那大学的亚当·伯罗斯说。

发现 科学家们了解超新星是如何工作的,直到爆炸那一刻。一颗巨大的恒星会发光大约 1000 万年,积累核灰,直到达到临界质量。在不到一秒的时间内,核心坍塌,变得比水稠密 100 万亿倍,并立即反弹。但是反弹的冲击不足以使恒星爆炸。是什么让超新星到达极限是一个谜。

伯罗斯和他的同事使用名为 VULCAN/2D 的计算机程序来模拟一颗质量是太阳 11 倍的恒星的猛烈死亡。虚拟恒星被分成 30,000 到 50,000 个部分。该程序计算每个部分的速度、密度和能量,允许模拟时间过去一瞬间,然后重复该过程。每个步骤仅代表恒星生命的百万分之一秒。

研究人员必须在 48 个 AMD Opteron 处理器上运行 VULCAN/2D 两个月,才能模拟恒星从反弹前 0.2 秒到反弹后 0.66 秒的演化。

超新星的秘密成分可能是声音。伯罗斯的模拟表明,在反弹后 0.5 秒,向内坠落的热物质使恒星 36 英里宽的内核振动。核心每秒振荡 300 次,发出比钢琴中央 C 稍高的声波,以每小时 7000 万英里的速度穿过恒星。该音符会升温并推压核心的外壳,直到声音的强度导致恒星爆炸。

研究员 亚当·伯罗斯有点像一台人脑计算机,能够迅速地将千米每秒转换为英里每小时,尽管他的计算速度“取决于我是否吃过东西”。对于这篇论文,他知道一个大脑是不够的,因此他与以色列和德国的研究人员以及亚利桑那大学的同事合作。他期望他对音乐超新星的描述“肯定会震动社区”,但他自己是最伟大的怀疑论者:“它是否真实还有待观察。”

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