«Взбалтывание» материала внутри звезд вызывает мерцание

Компьютерное моделирование показало, что внутренняя конвекция материала в недрах массивной звезды может вызвать мерцание ее излучения. Эффект смогут наблюдать более мощные телескопы будущего.

Астрофизики из Научно-исследовательского института Флэтайрон и Северо-Западного университета использовали компьютерное моделирование, чтобы воссоздать процессы в недрах звезд. Анализ предсказывает мерцание света, вызванное «взбалтыванием» материала звезды. Эффект слишком слаб для современных телескопов, но может наблюдаться в будущем и помочь исследовать внутренний состав звезд и процессы их формирования.

Моделирование потоков внутри звезды. Изображение: Evan H. Anders et al., Nature Astronomy

Мерцание звезд можно заметить в ночном небе, но этот видимый эффект отличается от того, о котором пишут астрофизики. Визуальные изменения, которые можно наблюдать на Земле, связаны с прохождением фотонов сквозь атмосферу планеты, объясняют ученые. Но более мощные телескопы, размещенные на орбите, теоретически смогут наблюдать другие «мерцания».

Движения в ядрах звезд вызывают волны, подобные волнам в океане. Когда волны достигают поверхности звезды, они заставляют ее мерцать таким образом, что астрономы могут наблюдать. Впервые мы разработали компьютерные модели, которые позволяют нам определить, насколько сильно звезда должна мерцать в результате эти волны.

Эван Андерс, научный сотрудник Северо-Западного университета и соавтор исследования

Конвекция звезды питается от ядерного реактора в ядре. В ее центре сильное давление сжимает атомы водорода вместе, образуя атомы гелия плюс немного избыточной энергии. Эта энергия генерирует тепло, которое заставляет сгустки плазмы подниматься к поверхности. Турбулентность внутри потоков порождает волны, которые расходятся к поверхности звезды, где они сжимают и разжимают плазму звезды, вызывая осветление и затемнение света звезды. 

https://static-content.springer.com/esm/art%3A10.1038%2Fs41550-023-02040-7/MediaObjects/41550_2023_2040_MOESM2_ESM.mp4
Компьютерное моделирование динамики внутри звезды, которая в 15 раз массивнее Солнца. Видео: Evan H. Anders et al., Nature Astronomy

С помощью компьютерного моделирования, которое показывает, как формируются и распространяются волны, исследователи рассчитали, как будет выглядеть такое мерцание. Оно оказалось очень слабым для современных приборов и не похоже на «красный шум» — необъяснимую пульсацию в излучении крупных звезд. Но развитие мощности приборов в будущем позволит наблюдать этот эффект и на его основе определять внутренний состав и процессы внутри звезд.


Читать далее:

Мощным землетрясениям за несколько часов предшествуют незаметные движения Земли

Анализ ДНК жителей Мачу-Пикчу показал, откуда появились жители Мачу-Пикчу

Уникальные клетки нашли у победивших рак пациентов

Изображение на обложке: Evan H. Anders et al., Nature Astronomy

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Спутники устроили искусственное затмение для изучения короны Солнца
Космос
На Кузбассе обнаружили останки флоры и фауны эпохи динозавров
Наука
Кудиты вместо кубитов: физики написали инструкцию для создания кудитных квантовых процессоров
Новости
Астрономы нашли «потерянную» половину материи во Вселенной
Космос
Микробы оказались каннибалами: голодные бактерии поедают соседей, чтобы выжить
Наука
Математики прочитают открытые лекции по оптимизации в Университете Иннополис
Иннополис
Solar Orbiter впервые сфотографировал полярную область на Солнце
Космос
Физики смоделировали «создание света из ничего» в вакууме
Наука
«Уэбб» рассмотрел ледяной мир на странной орбите вблизи Солнечной системы
Космос
В Китае человеческие сердца впервые вырастили в эмбрионах свиней
Наука
Астрономы наблюдали рождение гигантского Юпитера в 430 световых годах от Земли
Космос
Toyota откроет первый в мире «город роботов» у подножия горы Фудзи
Новости
Найден способ экспоненциально повысить точность квантовых часов
Наука
Найдено крупнейшее облако заряженных частиц: оно в 20 раз больше Млечного Пути
Космос
Роботов научили определять местоположение людей на слух
Новости
Физики установили новый мировой рекорд точности работы кубита
Наука
Ученые восстановили пути миграции неандертальцев из Европы в Сибирь
Наука
В Китае создали ИИ для проектирования чипов: он справился за несколько дней
Новости
Четыре спутника НАСА наблюдали гигантский выброс плазмы на Солнце
Космос
Математики МГУ описали движение веществ в организме человека
Наука