_ Explicarea unei supernove " șir de perle'

Fizicienii apelează adesea la instabilitatea Rayleigh-Taylor pentru a explica de ce se formează structuri fluide în plasme, dar aceasta poate să nu fie întreaga poveste când vine vorba de inelul de aglomerări de hidrogen din jurul supernovei 1987A, sugerează cercetări de la Universitatea din Michigan.

Într-un studiu publicat în Physical Review Letters, echipa susține că instabilitatea Crow face o treabă mai bună explicând „șirul de perle” care înconjoară rămășița stelei, aruncând lumină asupra unui mister astrofizic de lungă durată.

„Partea fascinantă în acest sens este că același mecanism care întrerupe trezirea avioanelor ar putea fi în joc aici”, a spus Michael Wadas, autor corespondent al studiului și absolvent. student la inginerie mecanică la momentul lucrării.

În contraile de jet, instabilitatea Crow creează întreruperi în linia netedă a norilor din cauza fluxului de aer în spirală care iese de la capătul fiecărei aripi, cunoscut sub numele de vortexuri în vârful aripii. . Aceste vârtejuri curg unul în altul, creând goluri - ceva ce putem vedea din cauza vaporilor de apă din evacuare. Iar instabilitatea Crow poate face ceva ce Rayleigh-Taylor nu a putut: prezice numărul de aglomerări văzute în jurul rămășiței.

„Instabilitatea Rayleigh-Taylor vă poate spune că ar putea exista aglomerații, dar ar fi foarte dificil să scoți un număr din el”, a spus Wadas, care acum este un cercetător postdoctoral la Institutul de Tehnologie din California.

Supernova 1987A este printre cele mai faimoase explozii stelare, deoarece este relativ aproape de Pământ la La 163.000 de ani lumină distanță, iar lumina sa a ajuns pe Pământ într-un moment în care existau observatoare sofisticate pentru a asista la evoluția sa. Este prima supernova vizibilă cu ochiul liber de la supernova lui Kepler din 1604, ceea ce o face un eveniment astrofizic incredibil de rar, care a jucat un rol nemaipomenit în modelarea înțelegerii noastre despre evoluția stelară.

Deși încă nu se cunosc multe despre aceasta. steaua care a explodat, se crede că inelul de gaz care înconjoară steaua înainte de explozie a provenit din fuziunea a două stele. Acele stele aruncă hidrogen în spațiul din jurul lor, devenind un gigant albastru cu zeci de mii de ani înainte de supernova. Acest nor de gaz în formă de inel a fost apoi lovit de fluxul de particule încărcate de mare viteză care ieșeau de pe gigantul albastru, cunoscut sub numele de vânt stelar. Se crede că aglomerările s-au format înainte ca steaua să explodeze.

Cercetătorii au simulat modul în care vântul a împins norul spre exterior, în timp ce trăgea și pe suprafață, partea superioară și inferioară a norului fiind împinse mai repede decât mijlocul. Acest lucru a făcut ca norul să se învârtească pe el însuși, ceea ce a declanșat instabilitatea Corbului și l-a făcut să se despartă în aglomerări destul de egale care au devenit șiragul de perle. Predicția lui 32 este foarte apropiată de cele 30 până la 40 de aglomerări observate în jurul rămășiței supernovei 1987A.

„Acesta este o mare parte din motivul pentru care credem că aceasta este instabilitatea Crow”, a spus Eric Johnsen, profesor de UM. inginerie mecanică și autor principal al studiului.

Echipa a văzut indicii că instabilitatea Crow ar putea prezice formarea mai multor inele cu margele în jurul stelei, mai departe de inelul care apare cel mai strălucitor în imaginile telescopului. Au fost încântați să vadă că par să apară mai multe aglomerări în fotografia de la camera în infraroșu apropiat a telescopului spațial James Webb, lansată în august anul trecut, a explicat Wadas.

Echipa a sugerat, de asemenea, că instabilitatea Crow ar putea fi în joc atunci când praful din jurul unei stele se instalează pe planete, deși sunt necesare cercetări suplimentare pentru a explora această posibilitate.

Co-autorii studiului sunt William White și Aaron Towne, un student absolvent și, respectiv, profesor asistent în inginerie mecanică; și Heath LeFevre și Carolyn Kuranz, cercetător și, respectiv, profesor asociat de inginerie nucleară și științe radiologice; toate la U-M.

(Fluierul)