Artystyczna wizja zderzenia dwóch gwiazd neutronowych. Amerykański naukowiec stworzył symulację komputerową 3D, która pozwala lepiej przyjrzeć się temu, co dzieje się po zderzeniu.
Nowy trójwymiarowy model komputerowy zapewnia niespotykane dotąd szczegóły konsekwencji zderzenia dwóch gwiazd neutronowych. Pozwala lepiej zrozumieć, w jaki sposób niektóre podstawowe elementy (złoto i ołów) Wszechświata powstają w kosmicznych zderzeniach.
Naukowcy po raz pierwszy zdołali zobaczyć rozbłysk gamma w wyniku zderzenia dwóch gwiazd neutronowych, co pozwala nam obliczyć masę gwiazd neutronowych, a nawet potwierdzić, jak szybko Wszechświat się rozszerza. Gwiazdy neutronowe to najmniejsze i najgęstsze obiekty, które osiągają rozmiary miasta z masą słoneczną. Podczas zderzenia łączą się w błysku światła i odłamków.
Do tej pory nie było możliwe stworzenie wystarczająco złożonego modelu komputerowego, aby wyjaśnić, gdzie kończy się cały ten materiał. Nowy model pokazuje jednak, że dysk akrecyjny wyrzuca dwa razy więcej materiału przy większych prędkościach w porównaniu z poprzednimi modelami dwuwymiarowymi.
Przekrój modelu dwóch zderzających się gwiazd neutronowych pokazuje dysk akrecyjny (czerwony) wokół centralnej czarnej dziury. Astrofizyczny odrzutowy lejek nad i pod czarną dziurą
Oczywiście nowe wyniki nie eliminują całkowicie sporów, ale otrzymujemy dokładniejsze dane. Model umożliwił również uwzględnienie innej metody wyrzucania substancji w zderzeniu: wąski pióropusz cząstek i promieniowania utworzony na strumieniu astrofizycznym, który leciał prawie z prędkością światła. Uważa się, że strumień działa jako źródło rozbłysku gamma.
Tworzenie modelu 3D jest trudnym zadaniem. Zdarzenie kolizji gwiazdy neutronowej trwa tylko milisekundę, a dysk akrecyjny trwa kilka sekund. Ale formacja obejmuje złożoną fizykę i wiele procesów fizycznych zachodzących jednocześnie. Szczególnie trudno poradzić sobie z polem magnetycznym. Naukowcy znają równanie opisujące ten proces, jednak 3D nie można tu zrobić. W rezultacie konieczne jest nie tylko przeprowadzenie symulacji przez długi czas, ale także modelowanie jej w trzech wymiarach, co jest kosztowne.
