Um dos supercomputadores mais poderosos da Terra simulou o interior de estrelas de baixa massa, ajudando os cientistas a entender sua evolução. Esta nova simulação mostra que as estrelas podem realmente destruir parte desse hélio dentro da estrela, em vez de ejetar no espaço.
Usando modelos 3D executados em alguns dos computadores mais rápidos do mundo, os físicos de laboratório criaram um código matemático que quebra um mistério em torno da evolução estelar.
Durante anos, os físicos teorizaram que estrelas de baixa massa (cerca de uma a duas vezes o tamanho do nosso sol) produzem grandes quantidades de hélio 3 (³He). Quando eles esgotam o hidrogênio em seus núcleos para se tornarem gigantes vermelhos, a maior parte de sua maquiagem é ejetada, enriquecendo substancialmente o universo nesse isótopo claro de hélio.
Gigante vermelho de baixa massa
Esse enriquecimento entra em conflito com as previsões do Big Bang. Os cientistas teorizaram que as estrelas destroem isso ³Ele assumindo que quase todas as estrelas estavam girando rapidamente, mas mesmo isso não conseguiu trazer os resultados da evolução de acordo com o Big Bang.
Agora, modelando um gigante vermelho com um código hidrodinâmico totalmente em 3D, os pesquisadores do LLNL identificaram o mecanismo de como e onde as estrelas de baixa massa destroem o ³Ele que eles produzem durante a evolução.
Eles descobriram que “Ele queima em uma região fora do núcleo de hélio, anteriormente considerada estável, cria condições que impulsionam esse mecanismo de mistura recém-descoberto.
Bolhas de material, levemente enriquecidas em hidrogênio e substancialmente esgotadas em ³He, flutuam para a superfície da estrela e são substituídas por ³ material rico em He para queima adicional. Dessa maneira, as estrelas destroem seu excesso ³He, sem assumir nenhuma condição adicional (como rotação rápida).
"Isso confirma como os elementos evoluíram no universo e o tornam consistente com o Big Bang", disse David Dearborn, físico do Laboratório Nacional Lawrence Livermore. "O modelo unidimensional anterior não reconheceu a instabilidade criada pela queima de ³He".
O mesmo processo se aplica aos sóis pobres em metais de baixa massa, que podem ter sido mais importantes do que estrelas ricas em metais como o sol durante toda a parte anterior da história galáctica na determinação da ³He abundância do meio interestelar.
A pesquisa aparece na edição de 26 de outubro da Science Express.
O Big Bang é a teoria científica de como o universo emergiu de um estado tremendamente denso e quente cerca de 13,7 bilhões de anos atrás.
O Big Bang produziu cerca de 10% 4He, 0,001% ³He com quase o restante constituído por hidrogênio.
Mais tarde, estrelas de baixa massa deveriam ter aumentado essa produção para 0,01%. No entanto, as observações de ³He no meio interestelar mostram que ele permanece em 0,001%. Então, para onde foi?
É aí que entra a equipe de Livermore. Os cientistas de Livermore, Peter Eggleton e Dearborn, colaboraram com John Lattanzio, do Centro de Astrofísica Estelar e Planetária da Austrália, para criar um código que descreve como ³Ele queima durante a formação de estrelas para que a composição do universo após a Grande Bang está reconciliado.
"Antes do nosso trabalho, percebia-se que o ³Ele no envelope era amplamente indestrutível e seria lançado mais tarde no espaço, enriquecendo o meio interestelar e causando o conflito com o Big Bang", disse Eggleton, astrofísico e líder. autor do artigo. "O que descobrimos é que" ele é inesperadamente destrutível, por um processo de mistura impulsionado por um fenômeno que foi ignorado até agora ".
Fundado em 1952, o Lawrence Livermore National Laboratory é um laboratório de segurança nacional, com a missão de garantir a segurança nacional e aplicar ciência e tecnologia às questões importantes do nosso tempo. O Laboratório Nacional Lawrence Livermore é gerenciado pela Universidade da Califórnia para a Administração Nacional de Segurança Nuclear do Departamento de Energia dos EUA.
Fonte original: Comunicado de imprensa do LLNL
