Migawka z modelowania ubitego gazu, która ukrywa gwiazdę 80 razy masywniejszą niż Słońce. Intensywne światło z gwiezdnego rdzenia popycha zewnętrzne przedziały wypełnione helem, dzięki czemu materiał jest wyrzucany w postaci gejzerów. Jednolite kolory wskazują obszary o większej intensywności. Półprzezroczysty fioletowy - gęstość gazu i jaśniejsze zaznaczone gęste obszary
Astrofizycy w końcu znaleźli wyjaśnienie nagłych zmian nastroju i nastrojów w największych, najjaśniejszych i najrzadszych gwiazdach we wszechświecie. Wiadomo, że jasne niebieskie zmienne okresowo migają w oślepiających błyskach, określanych jako gejzery gwiezdne. Te potężne erupcje uwalniają cenne materiały w kosmos (często o składzie planetarnym) w ciągu kilku dni. Ale przyczyna tej niestabilności przez dziesiątki lat pozostała tajemnicą.
Teraz nowe symulacje 3D wskazują, że burzliwy ruch w zewnętrznych warstwach masywnej gwiazdy tworzy gęste skupiska materiału gwiezdnego. Przechwytują jasne światło gwiazd (jak żagiel), wyrzucając materiał w przestrzeń. Po wyrzuceniu wystarczającej masy gwiazda uspokaja się, dopóki jej zewnętrzne warstwy nie zostaną ponownie utworzone, a cykl nie zostanie uruchomiony ponownie. Ważne jest, aby naukowcy zrozumieli przyczynę pojawienia się gejzerów gwiezdnych, ponieważ każda niezwykle masywna gwiazda może spędzić część życia jako jasnoniebieska zmienna. Te masywne gwiazdy, pomimo niewielkiej ilości, w dużej mierze determinują ewolucję galaktyk poprzez gwiezdne wiatry i wybuchy supernowych. Ponadto po śmierci zostawiają czarne dziury. Jasne niebieskie zmienne (LBV) są rzadkimi obiektami, więc tylko około tuzina takich miejsc jest obserwowanych w Drodze Mlecznej i wokół niej. Gwiazdy na dużą skalę mogą przekroczyć masę słoneczną 100 razy i zbliżyć się do teoretycznego limitu. LBV jest również niesamowicie jasny, gdzie niektórzy wyprzedzają naszą gwiazdę milion razy!
Naukowcy są przekonani, że przeciwstawienie się ekstremalnego materiału grawitacyjnego i skrajnej jasności prowadzi do wybuchów na dużą skalę. Ale absorpcja fotonu przez atom wymaga, aby elektrony były połączone orbitami wokół jądra atomu. W najgłębszych i najgorętszych warstwach gwiazdy materia zachowuje się jak plazma z elektronami nie przyłączonymi do atomów. W chłodniejszych warstwach zewnętrznych elektrony zaczynają powracać do swoich natywnych atomów, a zatem są w stanie ponownie wchłonąć fotony.
Wczesne wyjaśnienia flar przewidywały, że elementy takie jak hel w warstwach zewnętrznych są w stanie wchłonąć wystarczającą liczbę fotonów, aby pokonać grawitację i wybuchnąć w kosmosie jako błysk. Ale proste obliczenia jednowymiarowe nie potwierdziły tej hipotezy: zewnętrzne warstwy nie wyglądały wystarczająco gęsto, aby złapać światło i przeciążenie grawitacji. Ale te proste obliczenia nie odzwierciedlały pełnego obrazu złożonej dynamiki masywnej gwiazdy. Naukowcy postanowili zastosować bardziej realistyczne podejście i stworzyli szczegółową trójwymiarową symulację komputerową kontaktu materii, ciepła i strumienia świetlnego w gigantycznych gwiazdach. W obliczeniach zajęło to ponad 60 milionów godzin procesora obliczeniowego.
W symulacjach średnia gęstość warstw zewnętrznych była zbyt niska, aby materiał mógł latać, zgodnie z przewidywaniami obliczeń jednowymiarowych. Ale nowe pokazały, że konwekcja i mieszanie w zewnętrznych warstwach spowodowały, że niektóre obszary stały się gęstsze niż inne i wyrzuciły się. Takie erupcje występują w odstępach czasu (dni lub tygodnie), kiedy gwiazda „pogrubia” i jej jasność zmienia się. Uważa się, że takie gwiazdy każdego roku są w stanie stracić 10 miliardów bilionów ton materiału, co stanowi dwukrotność masy Ziemi.
Naukowcy planują poprawić dokładność symulacji, dodając inne efekty, takie jak rotacja gwiazd. Ułatwi to wyrzucanie materiału do przestrzeni w pobliżu szybko obracającego się równika, a nie stałych biegunów.
