艺术家构建的超新星1987A概念图图片来源:ESO
在用了3个月的时间试图“炸毁”一颗恒星后,Hans-Thomas Janka及其团队成员终于看到了他们一直在等待的东西。
和全世界大多数耐心的放火狂一样,他们观察着模拟的巨大恒星——以细致入微的方式得以呈现——慢慢趋向爆发。
每天,他们的超级计算机仅能记录该恒星生命5毫秒的时间。
不过,坚持自有回报。在该团队此前进行实际模拟的尝试中,这颗恒星的“烟火秀”总是逐渐消失。
这一次,Janka观察到驱动爆发所需的冲击波持续增长,同时模拟的恒星变成了超新星。
“就在那一刻,我们意识到,20年来梦寐以求的时刻终于到了。”德国马普学会天体物理学研究所理论天体物理学家Janka说,“我们正在走向阐明这些巨大恒星爆发机制的道路。”
半个多世纪以来,物理学家一直怀疑,由在恒星核心处形成的难以捉摸的粒子——中微子产生的热量能生成爆炸。
而爆炸在1秒内辐射的能量比太阳整个生命周期产生的都要多。但他们在证明该假设时遇到了麻烦。
爆炸过程是如此复杂——包含广义相对论、流体动力学、核和其他物理学,以至于计算机无法模拟该机制。这带来了问题。“如果你无法重现它,就意味着你无法理解它。”Janka表示。
如今,得益于原始计算能力的提升以及在更深入了解恒星物理学机制方面所作的努力,该领域取得了巨大进展。
Janka进行的模拟标志着物理学家首次获得最常见超新星类型爆发的真实3D模型。
很久以前在我们的太阳形成之前,它只是一堆漂浮在气体,灰尘和碎片物质。但是这些物质最终成为恒星和行星。现在科学家使用一个非常特殊的星云观测,已经开始了解整个过程。