Ученые «взорвали» звезду и опубликовали видео

Группе исследователей впервые в истории удалось создать трёхмерную симуляцию взрыва сверхновой. Когда массивные звёзды стареют, в их ядре создаётся всё больше и больше железа, которое не может использоваться звездой в качестве топлива. В какой-то момент это железное ядро становится настолько большим, что разрушается и может вызвать мощный взрыв. Все предыдущие моделирования начинались со звезды, уже находящейся на грани коллапса, однако в таких моделях взрыв сверхновой не происходил.

«Почти все компьютерные симуляции сверхновых рассчитывают отрезок времени длиной всего в одну секунду, и никто ранее не мог подобрать нужные условия для вспышки: чаще всего такие моделирования приводили к коллапсу звезды и её превращению в чёрную дыру, — сказал Сеан Коуч, физик и астроном Мичиганского государственного университета и ведущий исследователь проекта. — Мы же пошли другим путём: «отмотали» время назад на три минуты. Это было очень сложно; никто до нас ранее не делал этого. Таким образом, нам удалось найти подходящие условия для взрыва сверхновой».

Моделирование дополнительных трёх минут жизни звезды было очень трудно осуществить с технологической точки зрения — на одну симуляцию потребовался месяц работы суперкомпьютера, всего же учёные смогли провести две симуляции. Поэтому учёным приходилось тщательно выбирать стартовые параметры: одна из звёзд была возрастом около 12 миллионов лет и массой 15 Солнц — именно такие звёзды чаще всего взрываются во вспышке сверхновой.

Сейчас учёные работают над моделированием четырёх типов звёзд, которые, как они считают, могут стать сверхновыми. Кроме того, они надеются «отмотать» время ещё дальше в прошлое от точки коллапса. Коуч сказал, что для полного понимания всех происходящих в звезде процессов нужно будет смоделировать последний час жизни звезды. «Это по-настоящему эпическая задача,» — сказал он.

Трудность моделирования звёзд заключается в масштабах времени, говорит Коуч. Звезда эволюционирует в течение миллионов лет, но приводящие к взрыву сверхновой процессы длятся всего одну миллисекунду. Для того чтобы понять эту миллисекунду, требуется невероятный уровень точности.

Мы поняли, что ранее работали с нереалистичными начальными условиями. Теперь же мы знаем, в каком направлении двигаться», — сказал Коуч.