Вселената е пълна с неутронни звезди, които представляват компактни останки от експлозии на свръхнови. Тъй като по-голямата част от звездите се намират в бинарни системи, неутронната звезда може да има звезден партньор. Когато вещество от звездата-партньор се натрупа на повърхността на неутронната звезда и бъде смачкано от силната гравитация на звездата, възниква термоядрен взрив, известен като рентгенов изблик.
Използвайки суперкомпютъра Summit в Oak Ridge Leadership Computing Facility, астрономи от Държавния университет на Ню Йорк в Стони Брук и Калифорнийския университет в Бъркли създават 3D симулации на рентгенови изблици на повърхностите на неутронни звезди и ги сравняват с наличните до момента 2D симулации на тези явления.
Способността на екипа да завърши 3D симулациите е значително подпомогната от високопроизводителния изчислителен капацитет на Summit, допълнително подобрен от неговите графични процесори (GPU). GPU поема цялото натоварване при обработката. Използването на целия GPU на изчислителния възел на Summit позволява на изследователите да изпълнят симулациите по-бързо от всички централни процесорни (CPU) ядра на възела.
Майкъл Зингейл, професор в катедрата по физика и астрономия в SUNY Stony Brook и ръководител на проекта, казва: „Можем да видим как тези събития се случват в по-прецизни детайли със симулация. Искаме да изследваме свойствата на неутронната звезда, защото искаме да разберем как се държи веществото при екстремни плътности, които бихте намерили в неутронна звезда.“
Сравнението между моделите може да помогне на изследователите да изчислят радиуса на неутронната звезда чрез ограничаване на размера на източника.
Предишната 2D симулация, която моделира подобен рентгенов изблик, пътуващ през повърхността на неутронната звезда, предоставя основата, върху която е изградена новата 3D симулация. Фокусът на 2D иззследването е да се определи как избликът се разпространява при различни обстоятелства, включително повърхностна температура и скорост на въртене. Резултатите от 2D симулацията показват, че различните физически обстоятелства причиняват различни скорости на разпространение.
Моделите на разпространение в двете симулации са идентични, въпреки че изгарянето при 2D модела се случви малко по-бързо. Съответствието на моделите предполага, че 2D симулацията все още е ценна техника за симулиране на разпространението на експлозията върху повърхността на неутронна звезда.
По-сложните взаимодействия обаче, като турбуленцията, която избликът ще срещне по време на своето пътуване поради конвективното изгаряне на звездата в натрупания слой вещество, ще изискват 3D симулации. В 2D и 3D турбуленцията се различава фундаментално. Освен това, чрез разширяване на областта на звездата, те симулират и подобряват физическата автентичност на ядреното изгаряне.
Зингейл казва: „Близо сме до моделирането на изблика, разпространен по цялата звезда от полюс до полюс. Вълнуващо е.“
Официалната научна публикация можете да намерите тук.
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
