Megfejtették a vörös óriások 50 éves rejtélyét

A kutatók régóta tudják, hogy a „vörös óriás” csillagok felszínének kémiai összetétele idővel megváltozik, de ennek pontos oka ismeretlen volt. Egy új, szuperszámítógépes szimulációkon alapuló kutatás most választ adott arra, hogyan jutnak fel az elemek a csillag mélyéből a felszínre, idézi a kutatást az Origo.

Mi volt eddig a csillag megoldhatatlan rejtélye?

Már az 1970-es években észlelték, hogy a vörös óriások felszínén megváltozik például a szénizotópok aránya, ami arra utal, hogy magból származó anyag jut fel a külső burkokba.

A probléma az volt, hogy a korábbi modellek nem tudták megmagyarázni, hogyan lépi át az anyag a stabil határréteget, amely a magot – és az ott lejátszódó termonukleáris folyamatokat – elválasztja a külső burkoktól.

Mi alakítja a belső folyamatokat az új modell szerint?

A tanulmány szerint a kulcs a csillag forgása. A kutatók kimutatták, hogy a forgás jelentősen felerősíti az úgynevezett belső hullámokat, amelyek képesek anyagot szállítani a stabil rétegen keresztül is. Az új eredmények szerint a korábbi szimulációk egyszerűen nem voltak elég részletesek ahhoz, hogy ezt a finom, de kulcsfontosságú hatást kimutassák.

A forgás akár százszorosára is növelheti az anyagkeveredés mértékét a nem forgó csillagokhoz képest.

Hogyan segítettek a szuperszámítógépek a felfedezésben?

A kutatók háromdimenziós hidrodinamikai modelleket használtak, amelyek rendkívül összetett számításokat igényelnek. Ezek a szimulációk egyszerre vették figyelembe az áramlásokat, a hullámokat és a forgás hatását. A számításokat többek között a texasi Texas Advanced Computing Center és a kanadai Trillium szuperszámítógépei végezték. Ez a kapacitás tette lehetővé, hogy a kutatók olyan részletességgel vizsgálják a folyamatokat, amire korábban nem volt lehetőség.

Mit jelent ez a jövő kutatásai szempontjából?

Az eredmények nemcsak a vörös óriások működését magyarázzák meg, hanem a csillagfejlődés általános modelljeit is pontosíthatják. Ez különösen fontos, hiszen a Nap is hasonló fázisba lép majd a jövőben. A kutatás módszerei ráadásul más területeken is hasznosak lehetnek, például az óceáni áramlások vagy a légköri folyamatok modellezésében.

A tanulmány a Nature Astronomy folyóiratban jelent meg - írja a Science Daily.