Pesquisadores estudam a turbulência dentro de estrelas distantes

Crédito: Domínio Público CC0

Impressionantes novas imagens criadas por pesquisadores de Keele destacam o fluxo turbulento de energia dentro de estrelas distantes. Eles foram criados usando o software de simulação 3D "PROMPI", que os cientistas têm usado para investigar interiores estelares com o objetivo de entender a ciência da evolução estelar e dos buracos negros.

Durante anos, os cientistas usaram modelos unidimensionais para explicar e entender como as estrelas são estruturadas e como elas evoluem ao longo do tempo. Mas esses modelos geralmente são limitados em quão bem eles podem explicar a estrutura das estrelas, pois eles têm uma visão muito geral de toda a estrela, em vez de oferecer qualquer análise detalhada.

Mas uma nova pesquisa liderada por Keele Ph.D. O estudante Federico Rizzuti está ajudando a tornar esses modelos mais precisos, usando simulações hidrodinâmicas 3D para observar as camadas e a composição química da estrela com muito mais detalhes do que era possível anteriormente.

Assim como os planetas, as estrelas têm várias camadas e, para este estudo publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , os pesquisadores usaram dados existentes de simulações 1D anteriores e se concentraram em uma pequena seção da estrela em detalhes minuciosos - neste caso, um camada conhecida como casca de neon.

Eles conduziram simulações hidrodinâmicas usando os dados disponíveis e observaram como os fluidos se movem dentro da camada em que estão confinados e como arrastam algum material das camadas vizinhas – um processo conhecido como arrastamento, bem como como esses produtos químicos se movem entre as camadas. bordas da camada, conhecidas como limites convectivos.

Essas simulações oferecem um grau de realismo sem precedentes na recriação do ambiente dentro de uma estrela, mas, mais importante, também destacam as limitações dos modelos 1D atuais. Essas descobertas, portanto, têm um grande papel a desempenhar para nos ajudar a melhorar a precisão desses modelos, o que, por sua vez, nos ajudará a entender como os fenômenos astronômicos são estruturados, como buracos negros, supernovas e estrelas de nêutrons .

O autor principal Federico Rizzuti diz que "vivemos em tempos emocionantes, os recursos de computação aos quais temos acesso hoje tornam possível executar simulações que eram apenas um sonho há alguns anos. Entender o que está acontecendo dentro das estrelas nos ajuda a esclarecer muitos aspectos do Universo em que vivemos, desde a dinâmica do nosso Sol até os buracos negros mais distantes ."

Fonte: phys.org