เปลวไฟเทอร์โมนิวเคลียส (Thermonuclear Flame)
การทำความเข้าใจว่า เปลวไฟเทอร์โมนิวเคลียส (thermonuclear flame) แพร่กระจายไปทั่วพื้นผิวของดาวนิวตรอน (neutron stars) ได้อย่างไร และการแพร่กระจายนั้นสามารถบอกเราเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างมวลของดาวนิวตรอนกับรัศมีของดาวนิวตรอนมีผลต่อกับอย่างไร ยังสามารถเปิดเผยองค์ประกอบของดวงดาวได้อีกมากมาย
ดาวนิวตรอนซึ่งเป็นเศษซากจากการระเบิดซูเปอร์โนวาที่พบได้ทั่วจักรวาล เนื่องจากดาวนิวตรอนส่วนใหญ่อยู่ในระบบดาวคู่ (binary systems) จึงเป็นไปได้ที่ดาวนิวตรอนจะมีดาวคู่ข้าง การระเบิดของรังสีเอกซ์เกิดขึ้น เมื่อสสารสะสมบนพื้นผิวของดาวนิวตรอนจากคู่ของมันและถูกบีบอัดโดยแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงของดาวนิวตรอน ส่งผลให้เกิดการระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์
นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวยอร์ก สโตนี บรู๊ค และมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ the Oak Ridge Leadership Computing Facility’s Summit supercomputer (OLCF) เพื่อเปรียบเทียบแบบจำลองการระเบิดของรังสีเอกซ์ในรูปแบบ 2 มิติและ 3 มิติ OLCF เป็นหน่วยงานของผู้ใช้สำนักงานวิทยาศาสตร์ของกระทรวงพลังงาน (DOE) ซึ่งตั้งอยู่ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge ของ DOE
การศึกษานี้สร้างการจำลอง 3 มิติโดยอาศัยข้อมูลเชิงลึกจากการจำลอง 2 มิติก่อนหน้านี้ที่ทีมงานได้ดำเนินการเพื่อสร้างแบบจำลองเปลวไฟระเบิดรังสีเอกซ์ที่เคลื่อนผ่านพื้นผิวของดาวนิวตรอน การศึกษาแบบ 2 มิติมุ่งเน้นไปที่การแพร่กระจายของเปลวไฟภายใต้สภาวะต่างๆ เช่น อุณหภูมิพื้นผิวและอัตราการหมุน การจำลองแบบ 2 มิติระบุว่า สภาพทางกายภาพที่แตกต่างกันนำไปสู่อัตราการแพร่กระจายของเปลวไฟที่แตกต่างกัน
การจำลอง 3 มิติของทีมมุ่งเน้นไปที่วิวัฒนาการในช่วงแรกของเปลวไฟ และใช้อุณหภูมิเปลือกดาวนิวตรอนที่ร้อนกว่าดวงอาทิตย์หลายล้านเท่า ด้วยอัตราการหมุนรอบตัวเอง 1,000 เฮิรตซ์ เปลวไฟ 3 มิติไม่ได้อยู่เป็นวงกลมอย่างสมบูรณ์ในขณะที่มันแพร่กระจายรอบดาวนิวตรอน ดังนั้นทีมงานจึงใช้มวลของวัสดุเถ้าที่เกิดจากเปลวไฟเพื่อพิจารณาว่า การเผาไหม้เกิดขึ้นเร็วแค่ไหนเมื่อเทียบกับการเผาไหม้ของเปลวไฟ 2 มิติ
แม้ว่าการเผาไหม้จะเร็วขึ้นเล็กน้อยในแบบจำลอง 2 มิติ แต่แนวโน้มการเติบโตของการจำลองทั้งสองก็ใกล้เคียงกัน ข้อตกลงระหว่างแบบจำลองต่างๆ ระบุว่า การจำลอง 2 มิติยังคงเป็นเครื่องมือที่ดีสำหรับการสร้างแบบจำลองเปลวไฟที่กระจายบนพื้นผิวดาวนิวตรอน อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการจำลอง 3 มิติเพื่อจับภาพปฏิกิริยาที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น ความปั่นป่วนที่เปลวไฟจะเผชิญขณะแพร่กระจาย ซึ่งเกิดจากการเผาแบบพาความร้อนของดาวในชั้นสสารที่สะสมไว้
แปลและเรียบเรียงโดย
One To Many - A Brief Science
แหล่งอ้างอิง
[1] Scientists use Summit supercomputer to explore exotic stellar phenomena
[2] Comparing Early Evolution of Flames in X-Ray Bursts in Two and Three Dimensions
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
