[ad_1]

در سال 1987 یک ستاره غول پیکر درست در کنار کهکشان راه شیری منفجر می شود. این درخشان ترین و نزدیکترین ابرنواختر از زمان اختراع تلسکوپ در حدود چهار قرن قبل بود و تقریباً همه رصدخانه ها به آن نگاه می کردند. شاید هیجان انگیزترین ، رصدخانه های تخصصی ذرات زیر اتمی خجالتی و عمیق ، به نام نوترینو ، را که از انفجار نشت می کنند ، دفن می کنند.

این ذرات برای اولین بار در سال 1966 به عنوان نیروی محرکه ابرنواخترها مطرح شدند ، و این کشف آنها را به عنوان یک منبع تسلی برای نظریه پردازانی که سعی در درک عملکردهای داخلی انفجارها داشتند ، قرار داد. با این وجود ، در طول دهه ها ، فیزیکدانان فیزیکی مرتباً در چیزی که به نظر می رسید نقص مهلکی در مدل های مجهز به نوترینو آنهاست ، برخورد می کنند.

نوترینوها ذرات دور شناخته شده هستند و س questionsالاتی در مورد نحوه انتقال انرژی توسط نوترینوها به ماده عادی ستاره در شرایط شدید ستاره در حال فروپاشی باقی مانده است. هرگاه نظریه پردازان سعی کردند این حرکات پیچیده و فعل و انفعالات ذرات را در شبیه سازی های رایانه ای مدلسازی کنند ، موج شوک ابرنواختر متوقف شده و روی خود می افتد. شان كوچ ، اخترفیزیكدان محاسباتی در دانشگاه ایالتی میشیگان گفت: این عقاید “این ایده را تأیید كرد كه نظریه اصلی ما درباره چگونگی انفجار ابرنواخترها ممكن است كارساز نباشد.”

البته ، جزئیات آنچه در اعماق ابرنواختر هنگام انفجار اتفاق می افتد همیشه مرموز بوده است. این یک دیگ افراطی است ، یک سوپ پر سر و صدا از مواد انتقال دهنده ، که در آن ذرات و نیروهایی که اغلب در دنیای روزمره ما نادیده گرفته می شوند ، حیاتی می شوند. با ترکیب این مشکل ، فضای داخلی منفجره تا حد زیادی از چشم پوشیده شده و پوشیده از ابرهای گاز داغ است. آدام باروز ، اخترفیزیکدان دانشگاه پرینستون ، که بیش از 35 سال در حال مطالعه ابرنواختر است ، گفت: “درک جزئیات ابرنواختر” یک مسئله اصلی حل نشده در اخترفیزیک است.

با این حال ، در سالهای اخیر ، نظریه پردازان توانسته اند از مکانیزم های شگفت آور پیچیده ای که باعث ایجاد وصله ابرنواخترها می شود ، استفاده کنند. باروز می نویسد ، شبیه سازی هایی که منفجر می شوند ، به یک قاعده تبدیل شده اند و نه یک استثنا طبیعت این ماه. کدهای رایانه ای گروه های تحقیقاتی رقیب اکنون در حال مذاکره درباره چگونگی تکامل موجهای ابرنواختری هستند ، در حالی که شبیه سازی ها تاکنون پیشرفت کرده اند که حتی تأثیرات نظریه نسبیت پیچیده عمومی معروف اینشتین را نیز شامل می شوند. نقش نوترینو سرانجام قابل درک است.

کوچ گفت: “این یک نقطه عطف است.” آنچه آنها دریافتند این است که بدون تلاطم ، ستاره های در حال فروپاشی ممکن است هیچگاه ابرنواخترها را تشکیل ندهند.

رقص بی نظم

در بیشتر عمر یک ستاره ، گرانش درون با تابش از خارج از واکنشهای هسته ای درون هسته ستاره با ظرافت متعادل می شود. با تمام شدن سوخت ستاره ، گرانش جلوی خود را می گیرد. هسته در درون خود فرو می ریزد – با سرعت 150000 کیلومتر در ساعت – در نتیجه جهش دما تا 100 میلیارد درجه سانتیگراد و ادغام هسته در یک گلوله جامد از نوترون ها.

لایه های بیرونی ستاره همچنان به سمت داخل سقوط می کنند ، اما همانطور که به این هسته نوترونی غیرقابل انقباض برخورد می کنند ، از آن خارج می شوند و یک موج شوک ایجاد می کنند. برای اینکه موج ضربه به انفجار تبدیل شود ، باید با انرژی کافی آن را بیرون کشید تا از جذب جاذبه ستاره جلوگیری شود. موج ضربه باید با مارپیچ داخلی بیرونی ترین لایه های ستاره که هنوز روی هسته می افتند ، مبارزه کند.

تا همین اواخر ، نیروهای محرک موج شوک را فقط با مبهم ترین کلمات می توان فهمید. برای چندین دهه ، رایانه ها به اندازه کافی قدرت داشتند تا بتوانند با مدلهای ساده هسته در حال فروپاشی کار کنند. با ستاره ها به عنوان کره های کامل برخورد شد ، در حالی که موج شوک از هر جهت به همان ترتیب از مرکز تابش می کرد. اما با حرکت موج شوک به سمت خارج در این مدل های یک بعدی ، سرعت آن کاهش می یابد و سپس نوسان می کند.

تنها در چند سال گذشته ، با ظهور ابر رایانه ها ، نظریه پردازان قدرت محاسبه کافی برای مدل سازی ستارگان عظیم با پیچیدگی لازم برای دستیابی به انفجارها را دارند. اکنون ، بهترین مدل ها جزئیاتی مانند فعل و انفعالات سطح میکرو بین نوترینوها و ماده ، اختلالات مایعات و پیشرفت های اخیر در بسیاری از زمینه های مختلف فیزیک ، از فیزیک هسته ای تا تکامل ستاره ای را با هم ادغام می کنند. علاوه بر این ، نظریه پردازان اکنون می توانند هر سال شبیه سازی های زیادی را انجام دهند ، به آنها اجازه می دهد آزادانه مدل ها را اصلاح کنند و شرایط مختلف مختلف را آزمایش کنند.

[ad_2]

منبع: sadeh-news.ir