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          新闻

          缺少动荡之间的链路在坍缩星,极超新星和伽马射线暴

          二〇一五年十一月三十〇日
          由:罗伯特·桑德斯

          在大质量恒星变成中子星崩溃仅10毫秒的一台超级计算机模拟证明,这些灾难性事件,通常被称为极超新星,可以产生爆炸的恒星和横跨半个火了伽马射线可见的爆发所需要的巨大磁场宇宙。

          模拟的结果,在网上公布十一月30在杂志提前公布的 性质,证明作为旋转恒星坍塌,明星及其附加磁场旋转速度越来越快,形成了发电机转速即与磁场十亿地球的磁场万次。

          强烈ESTA字段足以聚焦并加速沿着星形的气体的旋转轴线,创建了两个射流能够产生相反方向的伽马射线的最终爆炸高能。

          是第一发电机产生图符电流线通过磁场旋转。作为恒星发电机产生的电流通过空间的磁场移动,同时又将电流提高的磁场,在反馈回路中RESULTING即怪物产生磁场。

          “发电机是采取小型磁结构大质量恒星内部并将它们转换为需要产生极超新星和长伽马射线暴,越来越大的磁结构的方式”说菲利普莫斯塔,UC博士后伯克利研究员和第一本文的作者。 “揭开序幕的过程。”

          “相信人ADH过程ESTA可以工作了,”我说。 “其实我们现在证明这一点。”

          关键就在这成功是一个计算机模拟比以往任何时候都更精细的细节,尽管这需要并行操作130000两个多星期的蓝色水域,是世界上最强大的超级计算机之一的跨度一台电脑的核心。它位于国家中心在伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校超级计算机应用程序。

          极超新星产生重元素

          天体物理学家莫斯塔等改进他们的什么明星做当他们到达他们的生活两端的机型,希望能解释的怪现象宇宙 - 像伽玛射线爆发和极超新星的那一刹那10倍比普通超新星亮 - 并了解一些在自然界中发现的非常重的元素制成。

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          Supercomputer visualization of the toroidal magnetic field in a collapsed, massive star
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          “这里的突破是,菲利普的研究小组从相对较弱的磁场和表演开始其建设成为什么样的一个非常强大的和大规模的连贯磁场,该磁场通常被认为是有当人们伽玛射线模型阵阵,“Quataert说。

          在宇宙中最明亮的事件

          伽马射线暴是如此简单,精力充沛 - 长脉冲持续约100秒,用可见光或远紫外波段以外的波长 - 他们是通过寻找的核弹试验的证据卫星没有观察到1967年为止。大多数是数十亿光年的遥远星系,所以事实上,我们可以在任何意味着他们在宇宙中最亮的事件看到它们。

          在过去50年的观测,天文学家导致提议突发在大质量恒星非常罕见的爆炸产生 - 星太阳的25倍,质量或更大 - 但这样的超新星如何生成伽马射线的聚焦光束的细节仍在商讨中。这些恒星爆炸被分类为式IC通常broadline超新星。

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          创建超强磁场

          核心坍缩超新星时发生在核心的氢聚变 - 哪些支持绝大多数的恒星在其生命周期 - 毕竟氢被耗尽,明星保险丝氦停止,然后开始将煤和氧气。当恒星最后融合成铁所有这些元件,融合完全停止,在星形的芯中的压力不再能够支撑周围的材料的重力重量。

          在一秒钟内,内星出到约1500公里半径合拢为中子星关于跨越,容器10 15公里的含大约1.4太阳的质量。 ESTA创建一个向外移动的冲击波犁入外,恒星层。作为内星崩溃的中子星,它就像旋转增加其pirouetting滑冰旋转速度更快,因为他们在他们的手臂画。

          理论家们试图解释如何巨大的,旋转的恒星产生的所谓不稳定的过程magnetorotational强磁场:以不同的速度星旋转层,产生湍流模具嵌入的磁场成公里宽的磁通管很像磁弹太阳。但这一进程能产生驱动爆炸所需的很多较大规模的磁场?

          “所做的就是我们做的这第一顺超高分辨率模拟,这卫生组织表明您“从纯粹的动荡的一个创造这个大的总场,”莫斯塔说。 “仿真也证明了一个机制,以形成磁星,中子星具有非常强的磁场,这可能是推动一个非常特殊的类明亮的超新星。”

          Quataert比较的过程中,小规模的动荡是如何在地球大气层中凝聚成大型飓风。

          莫斯塔他和他的同事发现,在一个快速旋转的中子星的关键,这个过程是一个剪切区关于从明星当不同的层以非常不同的速度旋转15至35公里,产生紊乱大到足以创造一个发电机。

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          与其他合着者戴维·奥特莫斯塔和RADICE和加州理工学院的卢克·罗伯茨在帕萨迪纳,圭尔夫在加拿大安大略省大学的埃里克Schnetter,和马普研究所引力物理波茨坦 - Golm,德国罗兰哈斯。

          ESTA研究是由美国国家科学基金会(AST-1212170,PHY-1151197,OCI-0905046),美国国家航空和航天局的爱因斯坦研究金方案和谢尔曼飞兆半导体基金会的支持。

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