模擬揭示了恒星演化階段的“前所未有的細節” _恒星

左圖:20 M⊙ 1D梅薩輸入恒星模型的結構演化圖，作為預測恒星坍縮前剩余時間的函數(以年為單位，對數標度) 。藍色是對流區，綠色是煤層氣區。紅色箭頭表示3D模擬開始時的霓虹燃燒外殼。右上角是霓虹燈外殼的放大圖。右圖:放大用作3D模擬初始條件的模型。橫軸是相對于3D模擬開始的時間，以秒為單位。縱軸是以108厘米為單位的半徑。在色標中，對流速度的平方。異構體輪廓顯示為黑線。這些線表明殼層在氖燃燒階段經歷了顯著的膨脹。垂直的紅色條表示流體動力學模擬的開始時間和徑向范圍。鳴謝:皇家天文學會月報(2023) 。DOI: 10.1093/mnras/stad1572
據基爾大學：由于新的模擬技術，科學家們首次對恒星的整個演化階段進行了3D模擬。
由基爾大學領導的一個國際研究小組利用計算機處理和模擬技術的最新進展，以前所未有的細節和現實水平研究了恒星演化的“核燃燒階段” 。
推進當前模型
我們對恒星及其生命周期的大部分科學認識來自一維模型，這些模型在準確性和所能提供的細節數量方面受到嚴重限制。恒星內部的復雜過程也意味著有許多不確定因素會使這些模擬不可靠。
但是，計算機模擬技術的新進展使研究人員首次能夠制作整個恒星階段的3D模擬，連續顯示恒星從這個階段的早期發展到完全耗盡的一部分。
他們的發現發表在《皇家天文學會月報》上，為恒星物理學中長期爭論的問題提供了至關重要的答案。
“三維恒星演化的黎明”
主要作者、基爾大學的博士生費德里科·里祖蒂(Federico Rizzuti)說，“為了這份新出版物，我們對恒星內部進行了足夠長時間的3D模擬，以觀察一個完整的‘核燃燒階段’的演變，這是以前從未做過的。
“這使我們能夠詳細研究核燃燒階段是如何發展并最終消亡的，特別是核反應和恒星層湍流之間的復雜相互作用，達到了新的精確度和現實性。
“我們發現，在這個階段，核反應非常有效，很快就耗盡了所有的燃料，也阻止了元素在恒星不同層之間的移動。我們還能夠研究在這個階段消耗和產生了什么化學元素。
“這將為我們提供恒星如何生存和死亡的新信息，以及它們在死亡時是否產生超新星爆炸、中子星和黑洞。我們的工作還表明，最終有可能用3D模型模擬恒星生命的很長一段時間，我們確信不久我們將看到更多的3D恒星模擬:這就是為什么我們稱之為“3D恒星演化的黎明”"