Les scientifiques ont résolu un mystère derrière Hypernovas et les rayons gamma

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Les Scientifiques Ont Trouvé le Point le Plus Profond de la Terre

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Anonim

Une supernova est fondamentalement le flash lumineux d'une étoile qui explose, plus brillante que toute la galaxie dans laquelle elle réside, émettant plus d'énergie qu'une étoile ordinaire ne peut en produire pendant toute sa durée de vie. Les explosions de rayonnement éjectent des matériaux stellaires à des vitesses atteignant 30 000 kilomètres par seconde, soit environ 10% de la vitesse de la lumière.

Grosse affaire. UNE hypernova est 10 à 100 fois plus puissant qu'une supernova. Ce sont les événements les plus énergiques de l’univers connu en dehors du Big Bang.

Malheureusement, nous n’en savons pas beaucoup plus sur les hypernovas et ils ne sont pas faciles à étudier. Mais la technologie moderne nous a donné quelques moyens d’étudier ces phénomènes célestes gigantesques sous forme de simulations sur ordinateur.

Des scientifiques de l'Université de Californie à Berkeley ont utilisé des simulations de supercalculateur d'un effondrement de 10 millisecondes d'une étoile massive - plus de 25 fois la taille du soleil - pour former une étoile à neutrons, afin de démontrer comment l'hypernovas peut générer les champs magnétiques nécessaires à la formation d'une étoile. exploser et émettre des éclats de tonnerre de rayons gamma qui peuvent être vus à mi-chemin à travers l'univers.

Les résultats, publiés lundi dans le journal La nature, illustrent comment une étoile en rotation qui s’effondre fait tourner son champ magnétique plus rapidement à chaque tour, ce qui se traduit par une dynamo qui pousse le champ magnétique à croître d’un million de milliards de fois plus grand que le champ magnétique de la Terre.

Une dynamo est essentiellement un générateur électrique qui crée un courant électrique en faisant tourner des fils à travers un champ magnétique. Les dynamos stellaires fonctionnent à peu près de la même manière, générant des courants électriques par rotation de l’étoile.

Pour les étoiles, toutefois, les courants amplifient le champ magnétique dans une boucle de rétroaction, ce qui entraîne des champs magnétiques presque incompréhensibles en taille et en magnitude.

La force de ces champs peut provoquer des explosions d'hypernova, ainsi que de longues vagues de rayons gamma intenses.

"Les gens avaient cru que ce processus pourrait fonctionner", a déclaré l'auteur du sondage, Phillip Mosta, dans un communiqué de presse. "Maintenant, nous le montrons."

Bien sûr, il a fallu 130 000 cœurs d’ordinateur fonctionnant côte à côte pendant deux semaines consécutives pour acquérir les données qui montrent réellement le fonctionnement de ce processus. Les simulations ont eu lieu à Blue Waters, l’un des supercalculateurs les plus puissants au monde, situé à l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign.

Comprendre le fonctionnement des hypernovas est essentiel pour en savoir plus sur la vie des étoiles et comprendre comment des phénomènes cosmiques comme les novas contribuent à créer les éléments très lourds que nous trouvons dans la nature. Connaître le fonctionnement du processus peut également éclairer la manière dont certaines étoiles à neutrons développent leurs propres champs magnétiques massifs - et deviennent ce qu’on appelle des «magnétars».

L’autre valeur ici, plus pratique, consiste à comprendre comment le mécanisme de dynamo pourrait fonctionner pour créer des événements naturels sur Terre. Par exemple, les résultats pourraient mieux expliquer comment la turbulence à petite échelle dans l’atmosphère de la Terre se transforme en événements météorologiques plus importants, tels que des ouragans ou des typhons.

«Ce que nous avons fait, ce sont les premières simulations globales à très haute résolution de ce type, qui montrent en réalité que vous créez ce vaste champ global à partir d'un champ purement turbulent», a déclaré Mosta.

L’étude de l’astrophysique de l’espace peut nous aider à comprendre la vie sur Terre.

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