حواسيب فائقة تحل لغزاً عمره 50 عاماً يتعلق بالنجوم العملاقة الحمراء

اكتشف علماء فلك يستخدمون محاكاة حاسوبية متطورة أن دوران النجوم يسمح للمواد من الأعماق الداخلية للنجوم العملاقة الحمراء بالوصول إلى أسطحها. وقد حدد باحثون من جامعة فيكتوريا وجامعة مينيسوتا هذه الآلية، مما يحل لغزاً حير العلماء منذ سبعينيات القرن العشرين. وتفسر النتائج، التي نُشرت في دورية Nature Astronomy، التغيرات المرصودة في كيمياء السطح.

تُظهر النجوم العملاقة الحمراء، التي تتمدد بشكل كبير بعد نفاد الهيدروجين في أنويتها، تغيرات محيرة في تكوين سطحها أثناء تطورها. ومنذ سبعينيات القرن العشرين، لاحظ علماء الفلك تحولات مثل تغيرات في نسب الكربون-12 إلى الكربون-13، مما يشير إلى أن المواد التي تغيرت بفعل التفاعلات النووية في النواة يجب أن تعبر بطريقة ما طبقة حاجز مستقرة إلى الغلاف الحملي الخارجي. وقد حددت دراسة جديدة دوران النجم باعتباره المحرك الرئيسي لعملية الخلط هذه. وأوضح سيمون بلوين، الباحث الرئيسي وزميل ما بعد الدكتوراه في مركز أبحاث الفلك بجامعة فيكتوريا: "باستخدام عمليات محاكاة ثلاثية الأبعاد عالية الدقة، تمكنا من تحديد الأثر الذي يحدثه دوران هذه النجوم على قدرة العناصر على عبور الحاجز. ويعد دوران النجم أمراً حاسماً ويقدم تفسيراً طبيعياً للبصمات الكيميائية المرصودة في العمالقة الحمراء النموذجية". ووجد الفريق أن الدوران يضخم تأثير خلط الموجات الداخلية بأكثر من 100 مرة مقارنة بالنجوم التي لا تدور، مع تعزيز الدوران الأسرع لهذا التأثير بشكل أكبر. وأظهرت النماذج السابقة أن الموجات تنقل حداً أدنى من المواد، لكن الدوران يغير ذلك بشكل كبير. وأشار فالك هيرويغ، الباحث الرئيسي ومدير مركز أبحاث الفلك، إلى دور التطورات الحديثة في الحوسبة الفائقة قائلاً: "حتى وقت قريب، ورغم الاعتقاد بأن دوران النجم كان جزءاً من حل هذا اللغز، إلا أن القدرات الحوسبية المحدودة منعتنا من اختبار الفرضية كمياً". وقد تم تشغيل عمليات المحاكاة في مركز تكساس للحوسبة المتقدمة بجامعة تكساس في أوستن وعنقود "تريليوم" الحاسوبي الفائق الكندي في SciNet بجامعة تورنتو، والذي تم إطلاقه في أغسطس 2025. وسلط هيرويغ الضوء على قوة "تريليوم" قائلاً: "تمكنا من اكتشاف عملية خلط نجمية جديدة فقط بفضل قوة الحوسبة الهائلة لجهاز تريليوم الجديد". وتقدم الأبحاث، المدعومة من NSERC وNSF ووزارة الطاقة الأمريكية، رؤى حول مستقبل الشمس كعملاق أحمر، ولها تطبيقات في ديناميكا الموائع في المحيطات والغلاف الجوي.

مقالات ذات صلة

A new theoretical model from Caltech indicates that Sun-like stars nearing the end of their lives can receive thousands of small velocity boosts from asymmetric gas eruptions. These cumulative effects may disrupt wide binary systems or, rarely, cause stellar collisions. The findings were presented at a major astronomy conference.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Astronomers have identified the source of unusual X-rays from the bright star gamma-Cas as a hidden white dwarf companion siphoning material from it. High-resolution data from the XRISM space mission confirmed that the emissions arise from matter heating up as it falls onto the unseen star. The discovery ends a puzzle that has intrigued scientists since the 1970s.

A new analysis highlights red dwarfs and white dwarfs as the best places to search for hypothetical alien megastructures known as Dyson spheres. The research outlines distinct infrared signatures and unusual light patterns that could reveal such structures. It also notes that existing telescope data already contains several unconfirmed candidates.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Astronomers have recorded the first direct evidence of a magnetar forming during a superluminous supernova. The discovery came from observations of SN 2024afav, which exploded roughly one billion light-years from Earth.

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض