Физики из Аргоннской национальной лаборатории в Чикаго, исследовательском центре при Министерстве энергетики США, при помощи одного из самых производительных суперкомпьютеров в мире, IBM Blue Gene/P разработали математическую модель взрыва сверхновых звезд. Интересным для широкой общественности результатом их работы стал целый ряд уникальных иллюстраций процессов, происходящих во время грандиозных космических катаклизмов.Снимок иллюстрирует распределение энергии внутри ядра суперновой звезды. Различные цвета и прозрачность слоев соответствуют различным значениям энтропии, благодаря чему появляется возможность наблюдения за процессами как во внешних слоях суперновой, так и вблизи ее ядра.
Иллюстрация суперновой звезды типа Ia – при увеличении массы белого карлика (как за счет перетекания вещества с другой звездой, так и при слиянии звезд) с преодолением предела Чандрасекара происходит ее коллапс и образование сверхновой звезды. В основе процесса лежит термоядерный синтез в плотном углеродно-кислородном ядре звезды. Величина выделившийся в этом случае энергии эквивалента энергии 10^27 водородных бомб (энергии каждой бомбы равна взрыву десяти мегатонн в тротиловом эквиваленте). Столь высокие энергии делают сверхновые типа Ia одним из самых ярких процессов во Вселенной.
Развитие процесса взрыва сверхновой типа Ia. С начала взрыва прошло всего 5 секунд, однако для расчета этой математической модели потребовалось потратить в общей сложности 22 миллиона часов работы процессора (в расчетах одновременно участвовали 160 тыс. процессоров).
Три изображения процесса взрыва сверхновой звезды. Левая часть изображения иллюстрирует непосредственно ядерную вспышку, тогда как два других – распределение скорости распространения вещества и энстрофию. Изображение является иллюстрацией движения взрыва через систему.
Трехмерное моделирование взрыва сверхновой типа Ia. Иллюстрация самого начала процесса взрыва сверхновой звезды, когда ядерный взрыв только начинает движение от центра к поверхности белого карлика. Под действием выталкивающих сил ядерный пузырь быстро двигается к поверхности звезды.
Более детальное изображение ядерного пузыря при взрыве сверхновой. Снимок иллюстрирует поток вещества как сложный турбулентный поток.
