Verbluffende nieuwe beelden gemaakt door Keele-onderzoekers benadrukken de turbulente stroom van energie in verre sterren.

Ze zijn gemaakt met behulp van de 3D-simulatiesoftware "PROMPI", die wetenschappers hebben gebruikt om sterreninterieurs te onderzoeken met als doel de wetenschap van stellaire evolutie en zwarte gaten te begrijpen.

Wetenschappers gebruiken al jaren eendimensionale modellen om uit te leggen en te begrijpen hoe sterren zijn gestructureerd en hoe ze in de loop van de tijd evolueren. Maar deze modellen zijn vaak beperkt in hoe goed ze de structuur van sterren kunnen verklaren, omdat ze een zeer algemeen beeld van de hele ster nemen in plaats van een gedetailleerde analyse te bieden.

Maar nieuw onderzoek onder leiding van Keele Ph.D. student Federico Rizzuti helpt deze modellen nauwkeuriger te maken, met behulp van 3D hydrodynamische simulaties om de lagen en chemische samenstelling van de ster veel gedetailleerder te bekijken dan voorheen mogelijk was.

Net als planeten hebben sterren meerdere lagen, en voor deze studie gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , gebruikten de onderzoekers bestaande gegevens van eerdere 1D-simulaties en concentreerden ze zich tot in het kleinste detail op een klein deel van de ster, in dit geval een laag die bekend staat als de neonverbrandende schil.

Ze voerden hydrodynamische simulaties uit met behulp van de beschikbare gegevens en keken naar hoe vloeistoffen zich verplaatsen binnen de laag waartoe ze beperkt zijn, en hoe ze wat materiaal uit de aangrenzende lagen meeslepen - een proces dat bekend staat als meevoeren, en hoe deze chemicaliën bewegen tussen de de randen van de laag, ook wel convectieve grenzen genoemd.

Deze simulaties bieden een ongekende mate van realisme bij het nabootsen van de omgeving binnen een ster, maar nog belangrijker, ze benadrukken ook de beperkingen van de huidige 1D-modellen. Deze bevindingen spelen daarom een ​​grote rol bij het verbeteren van de nauwkeurigheid van deze modellen, wat ons op zijn beurt zal helpen begrijpen hoe astronomische verschijnselen zijn gestructureerd, zoals zwarte gaten, supernova's en neutronensterren.

Hoofdauteur Federico Rizzuti zegt dat "we in spannende tijden leven, de computerbronnen waartoe we tegenwoordig toegang hebben, maken het mogelijk om simulaties uit te voeren die een paar jaar geleden nog maar een droom waren. Als we begrijpen wat er in sterren gebeurt, kunnen we licht werpen op veel aspecten van het heelal waarin we leven, van de dynamiek van onze zon tot de verste zwarte gaten." + Verder verkennen

Onderzoeken hoe sterren hun eigen massa bepalen