Uno dei più potenti supercomputer sulla Terra ha simulato gli interni di stelle a bassa massa, aiutando gli scienziati a capire la loro evoluzione. Questa nuova simulazione mostra che le stelle possono effettivamente distruggere parte di questo elio all'interno della stella, invece di espellerlo nello spazio.
Utilizzando modelli 3D eseguiti su alcuni dei computer più veloci al mondo, i fisici di laboratorio hanno creato un codice matematico che spezza un mistero che circonda l'evoluzione stellare.
Per anni, i fisici hanno teorizzato che le stelle a bassa massa (circa una o due volte le dimensioni del nostro sole) producono grandi quantità di elio 3 (³He). Quando esauriscono l'idrogeno nei loro nuclei per diventare giganti rossi, la maggior parte del loro trucco viene espulso, arricchendo sostanzialmente l'universo in questo leggero isotopo di elio.
Gigante rosso a bassa massa
Questo arricchimento è in conflitto con le previsioni del Big Bang. Gli scienziati hanno teorizzato che le stelle distruggono questo "ipotizzando che quasi tutte le stelle stessero rapidamente ruotando, ma anche questo non è riuscito a portare i risultati dell'evoluzione in accordo con il Big Bang.
Ora, modellando un gigante rosso con un codice idrodinamico completamente 3D, i ricercatori di LLNL hanno identificato il meccanismo di come e dove le stelle a bassa massa distruggono il ³He che producono durante l'evoluzione.
Hanno scoperto che "Brucia in una regione appena fuori dal nucleo di elio, precedentemente ritenuto stabile, crea condizioni che guidano questo meccanismo di miscelazione appena scoperto.
Bolle di materiale, leggermente arricchite di idrogeno e sostanzialmente impoverite in ³He, galleggiano sulla superficie della stella e sono sostituite da ³He materiale ricco per ulteriore combustione. In questo modo le stelle distruggono il loro eccesso ³He, senza assumere alcuna condizione aggiuntiva (come la rotazione rapida).
"Ciò conferma come gli elementi si sono evoluti nell'universo e lo rende coerente con il Big Bang", ha affermato David Dearborn, un fisico del laboratorio nazionale Lawrence Livermore. "Il precedente modello monodimensionale non riconosceva l'instabilità creata bruciando ³He."
Lo stesso processo si applica ai soli poveri di metalli a bassa massa, che potrebbero essere stati più importanti delle stelle ricche di metalli come il sole durante la prima parte della storia galattica nel determinare "L'abbondanza del mezzo interstellare".
La ricerca appare nell'edizione del 26 ottobre di Science Express.
Il Big Bang è la teoria scientifica di come l'universo sia emerso da uno stato tremendamente denso e caldo circa 13,7 miliardi di anni fa.
Il Big Bang ha prodotto circa il 10 percento 4He, 0,001 percento ³He quasi il resto costituito da idrogeno.
In seguito, le stelle a bassa massa avrebbero dovuto aumentare tale produzione fino allo 0,01 per cento. Tuttavia, le osservazioni di ³He nel mezzo interstellare mostrano che rimane allo 0,001 percento. Allora, dove è andato?
È qui che entra in gioco il team di Livermore. Gli scienziati di Livermore, Peter Eggleton e Dearborn, hanno collaborato con John Lattanzio del Center for Stellar and Planetary Astrophysics in Australia per creare un codice che descriva come "Brucia durante la formazione stellare in modo che il trucco dell'universo dopo il Big Bang si riconcilia.
"Prima del nostro lavoro, è stato percepito che il" Lui nella busta era in gran parte indistruttibile, e sarebbe stato successivamente espulso nello spazio, arricchendo così il mezzo interstellare e causando il conflitto con il Big Bang ", ha detto Eggleton, un astrofisico e protagonista autore del documento. "Quello che troviamo è che" È inaspettatamente distruttibile, attraverso un processo di miscelazione guidato da un fenomeno che è stato finora ignorato. "
Fondato nel 1952, Lawrence Livermore National Laboratory è un laboratorio di sicurezza nazionale, con la missione di garantire la sicurezza nazionale e applicare la scienza e la tecnologia alle questioni importanti del nostro tempo. Lawrence Livermore National Laboratory è gestito dall'Università della California per la National Nuclear Security Administration del Dipartimento degli Stati Uniti.
Fonte originale: comunicato stampa LLNL
