Фізики створили нову модель для пошуку нейтронних зірок, що стикаються
Комп’ютерна модель може прискорити пошук зіткнень, щоб спостерігати в перші хвилини, коли вчені зможуть дізнатися більше про їхню фізику.
Про це пише сайт новин Волині «Конкурент» з посиланням на Technology.org.
Фізики з університету Альберти створили новий, простіший спосіб моделювання зіткнень між нейтронними зірками. Модель дозволить вченим прогнозувати яскравість раннього злиття нейтронних зірок більш надійно, ніж раніше, що дозволить телескопам отримувати більше інформації від цих подій.
«Вивчення світлових та електромагнітних хвиль, що випромінюються в результаті цих зіткнень, дозволяє нам дізнатися більше про них, у тому числі про те, як утворюються важкі елементи та народжуються чорні діри. Тривимірні моделі цих об’єднань знаходяться на межі обчислювальних ресурсів, тому ми вирішили розробити спрощену модель, яка дозволила б швидші обчислення», – сказав Родріго Фернандес, співавтор дослідження та доцент кафедри фізики.
Лише декілька зіткнень нейтронних зірок було виявлено в гравітаційних хвилях з моменту їхнього першого відкриття в 2015 році, і лише в одному було виявлено світло разом із гравітаційними хвилями. Це є надзвичайно важливим, щоб вчені могли передбачити, які потенційні злиття є найкращими для фокусування телескопів – і чим швидше, тим краще.
«Перші кілька годин після злиття, за прогнозами, випромінюють переважно ультрафіолетове світло, і цей сигнал несе важливу інформацію про фізичні події. Але для прогнозування сили світла від потенційного зіткнення потрібні обчислювальні розрахунки», – сказав Фернандес.
Щоб спростити ці складні розрахунки, провідний автор і аспірант Коулман Дін працював з Фернандесом над моделюванням зіткнення на двовимірній сітці, роблячи наближення до фізики. Потім Дін провів розрахунки, використовуючи найпотужніший суперкомп’ютер Канади, щоб змоделювати набагато менші частини зіткнення за один раз в окремих клітинах порівняно з 3D-моделями, оцінюючи невизначеність викиду маси за допомогою методу розрахунку, використаного для цих прогнозів.
«Наш головний результат демонструє, що найшвидший викид можна змоделювати з точністю до 10 відсотків, використовуючи розмір сітки, що становить 20 метрів – у порівнянні з діаметром нейтронної зірки приблизно 24 кілометри – що не дуже далеко від того, що було досягнуто за допомогою існуючих тривимірних досліджень», – сказав Фернандес.
З точки зору яскравості раннього ультрафіолетового сигналу, Фернандес каже, що точності достатньо, щоб визначити, з якої відстані вчені можуть побачити ці багатогодинні освітлення, що дають телескопам ціль на Землі.
«Якщо ми зможемо зловити світло з перших годин після наступного злиття нейтронних зірок, ми дізнаємося багато нового про фізику цих подій. Ця нова модель демонструє чудові перспективи, щоб допомогти пришвидшити наші прогнози та дати нам найкращий шанс вчасно зловити наступне зіткнення нейтронної зірки», – сказав Фернандес.
Нагадаємо, що за даними групи астрономів, очолюваних університетом Ворика, зірка білого карлика, яка здійснює повний оберт кожні 25 секунд, є найшвидшим підтвердженим білим карликом.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ:
- Як рухаються тектонічні плити, – дослідники
- Астрономи зафіксували дві «невидимі» галактики
- Жителька Карибів виграла у лотерею квитки у космос
