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造型的两颗中子星合并

周四,二○一九年十二月一十二日

科学家们越来越善于在已知的宇宙中最强大的赛事之一,在发挥物理建模的复杂纠结性能更好:两颗中子星合并。

中子星是快速旋转,超高密度皮的大恒星爆炸的超新星。他们测量大约在12个英里,中子星的一个茶匙事情重量高达1125金门桥,或2735个帝国大厦。

对译者: 17,2017年,科学家们观察引力波的签名 - 涟漪的空间 - 时间的织物 - 和另外相关联的爆炸性破裂,已知作为kilonova,最好那名通过两个中子分合并说明。并再次对2019年4月25日,另一中子星可能事件合并,完全基于引力波的测量。

这些事件可以在比较的帮助和验证研究人员开发物理学理解的工作在这些并购有什么模型,研究人员还必须从头开始打造本质权纳入物理学这些模型。

在出版的天文皇家学会杂志的月度通知的一项研究,在美国西北大学科学家领导的研究小组模拟物质的光盘,喷出物的巨大爆裂,充满活力的飞机周围的剩余对象启动的形成 - 无论是大的中子星或黑洞 - 在ESTA合并的后遗症。

该团队包括研究人员在能源部劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室),bt365体育平台,阿尔伯塔大学的系,和新罕布什尔大学。

为了使模型比以前的努力更现实,团队建立了测试不同的几何形状为强大的磁场包围合并三个独立的模拟..

“我们从一组物理原理出发,进行计算,没有人,然后问之前完成在这个层面上,‘是我们相当接近的观察,还是我们失去了一些东西重要?’”说着罗德里戈·费尔南德斯,最新研究的共同作者,加拿大阿尔伯塔大学的研究人员。

三维模拟出他们开展,其中包括伯克利实验室的国家能源研究科学计算中心(NERSC)计算时间,超过600万CPU参与小时(计算机处理单元)的时间。

模拟占grmhd(广义相对论磁流体)的影响,其中包括与磁场和相关联的属性流体状物质,以及物质和能量以光的近速度行驶的属性。研究人员指出,还模拟证明黑洞的合并与中子星造型有用。

模拟kilonova爆发 - 一个元素-创建事件科学家认为是负责与重元素播种空间 - 球队所产生的总质量的估计喷射ITS,ITS平均速度,及其组合物。

“有了这三个量可以估算无论光变曲线将有正确的亮度,颜色和时间的演变,”费尔南德斯说。

有这些kilonova爆发两个广义部件 - 在数天的过程中一个的发展和由它在其峰值散发出签名蓝色频率的光为特征的,而另一个持续周,并且具有近红外相关联的着色峰光。

最新的仿真设计,kilonovae的这些蓝色和红色的组件模型。

另外,模拟有助于解释此次推出的强大的能量喷流善后合并向外发出也就是说,包括飞机的“条纹”字由于强大的影响,交变磁场。这些射流可被观察为伽马射线的突发,与2017年的事件。

丹尼尔·卡森,在核科学部在伯克利实验室的科学家和物理学副教授和天文学bt365体育平台,说,“磁场提供一种方法来挖掘一个旋转黑洞的能量,并用它来的气体在移动拍摄飞机近光的速度。这种射流能够产生γ射线的脉冲串,以及扩展的X射线半径和排放,所有这些都在2017年事件看到“。

费尔南德斯承认,模拟还不精确镜观察 - 仿真结果表明了相比于红色蓝色kilonova贡献较低的质量 - 这更好的中子星hypermassive从合并和丰富的中微子而造成的模型 - 幽灵粒子通过大多数类型的物质未受影响的旅行 - 随着并购事件相关联,需要提高的车型。

该模型确实受益于物质(光盘附着物)盘旋黑洞的盘的型号,中微子冷却性能以及模型,随着合并事件相关联的中子和质子的体积,并且与相关联的问题创造过程kilonova。

这风陵渡卡森伯克利实验室的计算资源“让我们窥视最极端的环境 - 这样动荡的漩涡新生黑洞外面晃荡 - 和观看和学习的重元素是如何被做了。”

仿真表明,中子星合并在2017年八月观察没有形成在其直接后果可能的黑洞,以及强大的磁场,那名环形。此外,模拟很大程度上同意对流体行为的一些长期存在的模型。

NERSC是科学用户设施的母鹿办公室。

ESTA研究是由自然科学和阿尔伯塔大学工程研究理事会加拿大,西蒙斯基金会,戈登和贝蒂·摩尔基金会和美国航空航天局的支持。

编辑: 
格伦·罗伯茨JR。
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