İle
Bu simülasyon, iki yoğun nötron yıldızının çarpışmasını gösteriyor. Çarpışma, manyetize gaz girdabının yörüngesinde dönen bir kara delik oluşturdu. Bazı maddeler, ağır elementler ve ışık parlamaları oluşturacak enerjik jetler ve rüzgarlarda ortaya çıkar. Kredi: Resim A. Tchekhovskoy, R. Fernandez, D. Kasen’in izniyle
Nükleer fizikçiler, iki ultra yoğun nötron yıldızının birleşmesi ve bir Kara delik. Modelleri, bu çarpışmanın, ortaya çıkan kara deliğin yörüngesinde kalan maddeyi nasıl dışarı attığını gösterdi. Bu durum, evrendeki en ağır elementleri yaratmak için gereken koşulları yaratır.
Onlarca yıldır gökbilimciler ve nükleer fizikçiler, evrendeki ağır elementlerin orijinal olarak nasıl ve nerede yapıldığını anlamak için çalıştılar. Bu bilgisayar simülasyonları, nötron yıldızlarının çarpışmasının ağır elementleri nasıl oluşturup dışarı atabileceğini gösteriyor. Bu modeller aynı zamanda bu olayların ürettiği ışık parlamalarını da gösterir. Bu bilgi, gökbilimcilerin bu olayları daha iyi tespit etmesine ve incelemesine yardımcı olabilir.
Ağustos 2017’de, bir çift nötron yıldızının çarpışması, her ikisinde de tespit edilen ilk olay oldu. yerçekimi dalgaları ve ışık. Bu olay, bilim adamlarına aşırı koşullar altında maddenin ve yerçekiminin davranışına yeni bir pencere açtı.
Çarpışmalarda ne olduğuna dair anlayışımızın çoğu, dünyanın en hızlı süper bilgisayarlarında çalışan 3 boyutlu çoklu fizik simülasyonlarına dayanmaktadır. Modelleme, aşırı yerçekimi (Einstein’ın genel görelilik denklemlerinin çözülmesini gerektirir) ve madde akışını kontrol eden ve güçlü türbülansı harekete geçiren yoğun manyetik alanlar nedeniyle karmaşıktır.
Burada bildirilen simülasyonlar, bir çarpışmanın uzun vadeli sonuçlarını ayrıntılı olarak takip eden ilk simülasyonlardan bazılarıdır. nötron yıldızı madde yeni oluşan kara deliğin yörüngesinde döner. Simülasyonlar, diskteki manyetik alanların nasıl büküldüğünü ve güçlendiğini ve nihayetinde güçlü göreceli jetleri ve kuvvetli rüzgarları nasıl tahrik ettiğini gösteriyor.
Diskin kütlesinin neredeyse yarısının bu şekilde bağlanmadığı bulunmuştur ve madde, tekrarlanan hızlı nötron yakalama işlemiyle altın ve uranyum gibi ağır elementleri oluşturmak için gerekli koşulları sağlayacak kadar nötronca zengindir. Bu yeni sentezlenmiş izotopların radyoaktivitesi, ilk olarak 2017 etkinliğinde gökbilimciler tarafından gözlemlenen ve yeni model sonuçlarıyla karşılaştırıldığında daha iyi anlaşılabilen, saptanabilir bir parıltı üretecek.
Referans: Rodrigo Fernández, Alexander Tchekhovskoy, Eliot Quataert, Francois Foucart ve Daniel Kasen, “Nötron yıldızı birleşme yığılma disklerinin uzun vadeli GRMHD simülasyonları: elektromanyetik benzerleri için çıkarımlar”, 30 Ekim 2018, Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/sty2932
Bu çalışma kısmen ABD Enerji Bakanlığı, Bilim Ofisi, Nükleer Fizik Ofisi tarafından desteklenmiştir. Araştırma, ABD Enerji Bakanlığı Bilim Ofisi tarafından desteklenen Ulusal Enerji Araştırmaları Bilimsel Hesaplama Merkezi’nin (NERSC) kaynaklarını kullandı.