Красные гиганты — это самые крупные звезды Вселенной. Как известно, их жизнь заканчивается сбросом внешних оболочек и превращением в белые карлики. Такая судьба со временем постигнет наше Солнце.
Долгое время астрономы не могли объяснить, почему меняется химический состав поверхности красных гигантов: ядерные реакции в ядре звезды меняют ее внутренний состав, но от внешней конвективной оболочки эту область отделяет стабильный слой. Оставалось неясным, как вещество преодолевает этот барьер и достигает поверхности. Ответ нашли исследователи из университетов Виктории (Канада) и Миннесоты (США).
Ключевую роль в процессе играет вращение звезды. Компьютерное моделирование нового поколения позволило ученым установить, что оно значительно повышает эффективность перемешивания вещества за барьером — вплоть до наблюдаемых изменений в составе поверхности.
С помощью трехмерного моделирования с высоким разрешением мы смогли определить, как вращение этих звезд влияет на способность элементов преодолевать барьер. Вращение звезд играет ключевую роль и дает естественное объяснение наблюдаемым химическим особенностям типичных красных гигантов. Это открытие — еще один шаг вперед в понимании эволюции звезд
Ученые выяснили, что вращение может увеличить скорость перемещения более чем в 100 раз по сравнению со звездами, которые не вращаются: чем быстрее вращается звезда, тем сильнее перемешивание.
Провести столь сложное моделирование удалось благодаря последним достижениям в области суперкомпьютеров. Исследователи использовали вычислительные ресурсы Техасского центра передовых вычислений при Техасском университете в Остине и суперкомпьютерный кластер Trillium в SciNet при университете Торонто. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Ученые отмечают, что раньше ограниченные вычислительные возможности не позволяли количественно проверить гипотезу о роли вращения. Теперь же моделирование помогает выявить незначительные эффекты и лучше понять наблюдаемые процессы.
Ранее Наука Mail рассказывала, что астрономы нашли перенос массы у коричневых карликов.
