توسط دانشمندان موسسه ماكس پلانك صورت گرفت
مدل سازی روند کامل برخورد یک سیاهچاله با یک ستاره نوترونی
دانشمندان روند کامل برخورد یک سیاهچاله با یک ستاره نوترونی را مدل سازی کرده اند.
به گزارش دیجیتالر به نقل از ایسنا و به نقل از تک اکسپلوریست، در یک مطالعه جدید، دانشمندان موسسه فیزیک گرانشی ماکس پلانک در پوتسدام و ژاپن، فرایند کامل برخورد یک سیاهچاله با یک ستاره نوترونی را مدل سازی کردند. آنها کل فرایند را تخمین زدند که از حرکت های نهایی در مدار آغاز می شود و تا دوره ادغام و بعد از ادغام ادامه می یابد درحالی که انفجار پرتو گاما با انرژی بالا امکان دارد رخ دهد.
به صورت خاص، آنها دو مدل متفاوت را انتخاب کردند که شامل یک سیاهچاله درحال چرخش و یک ستاره نوترونی است. آنها جرم سیاهچاله ها را به اندازه ی ۵.۴ و ۸.۱ برابر جرم خورشید و جرم ستاره نوترونی را برابر با ۱.۳۵ جرم خورشید در نظر گرفتند.
این شبیه سازی بینش های قابل توجهی در مورد فرآیندی عرضه می دهد که تنها یک تا دو ثانیه طول می کشد. این زمان امکان دارد خیلی کوتاه به نظر برسد، اما موارد زیادی در آن لحظه اتفاق می افتد. از حرکت های نهایی در مدار و از هم گسیختگی ستاره نوترونی توسط نیروهای جزر و مدی گرفته تا پرتاب ماده و تشکیل یک قرص برافزایشی در اطراف سیاه چاله نوپا.
قرص برافزایشی(accretion disc) یک ساختار دیسک مانند از ماده است که به شکل حلقوی به دور یک جسم خاص می چرخد. این جسم می تواند یک ستاره جوان، یک کوتوله سفید، یک ستاره نوترونی یا یک سیاهچاله باشد.
ماسارو شیباتا(Masaru Shibata)، مدیر بخش اخترفیزیک در مؤسسه فیزیک گرانشی ماکس پلانک در پوتسدام، می گوید: این جت پرانرژی احتمالا دلیلی برای ایجاد انفجارهای کوتاه پرتو گاما است که منشأ آن هنوز ناشناخته مانده است. نتایج شبیه سازی نشان داده است که ماده پرتاب شده باید عناصر سنگینی مانند طلا و پلاتین را سنتز کند.
شبیه سازی نشان داده است که ستاره نوترونی در طول فرایند ادغام توسط نیروهای جزر و مدی از هم گسیخته می شود. در عرض چند میلی ثانیه، حدود ۸۰ درصد از مواد ستاره نوترونی به درون سیاهچاله می افتد و به اندازه یک جرم خورشیدی به جرم آن اضافه می کند. ماده حاصل از ستاره نوترونی در حدود ۱۰ میلی ثانیه بعد از آن یک شکل مارپیچی تک بازویی بوجود می آورد.
مواد باقیمانده در بازوی مارپیچی(۰.۲ تا ۰.۳ برابر جرم خورشید) یک قرص برافزایشی را در اطراف سیاهچاله می سازند در حالیکه مقداری از آن از منظومه خارج می شود. بعد از ادغام، قرص برافزایشی به درون سیاه چاله می افتد و یک جریان جت مانند متمرکز از تابش الکترومغناطیسی بوجود می آورد که امکان دارد در نهایت به ایجاد انفجار کوتاه مدت پرتو گاما منجر شود.
دکتر کنتا کیوچی(Kenta Kiuchi)، رهبر گروه در بخش شیباتا، که این کد را توسعه داده است، می گوید: حدود دو ماه طول کشید تا کامپیوتر خوشه ای این دپارتمان به نام "ساکورا"، معادلات اینشتین را برای این فرایند حل کند. چنین شبیه سازی هایی بسیار وقت گیر هستند. بنابراین است که گروههای تحقیقاتی در سرتاسر جهان فقط بر روی شبیه سازی های کوتاه تمرکز کرده اند.
منبع: دیجیتالر
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب