Una de las supercomputadoras más poderosas de la Tierra ha simulado los interiores de estrellas de baja masa, ayudando a los científicos a comprender su evolución. Esta nueva simulación muestra que las estrellas pueden destruir algo de este helio dentro de la estrella, en lugar de expulsarlo al espacio.
Utilizando modelos 3D que se ejecutan en algunas de las computadoras más rápidas del mundo, los físicos de laboratorio han creado un código matemático que descifra un misterio que rodea la evolución estelar.
Durante años, los físicos han teorizado que las estrellas de baja masa (aproximadamente una o dos veces el tamaño de nuestro sol) producen grandes cantidades de helio 3 (³He). Cuando agotan el hidrógeno en sus núcleos para convertirse en gigantes rojos, la mayor parte de su composición se expulsa, enriqueciendo sustancialmente el universo en este isótopo ligero de helio.
Gigante rojo de baja masa
Este enriquecimiento entra en conflicto con las predicciones del Big Bang. Los científicos teorizaron que las estrellas destruyen esto ³He asumiendo que casi todas las estrellas estaban rotando rápidamente, pero incluso esto no logró que los resultados de la evolución estuvieran de acuerdo con el Big Bang.
Ahora, al modelar un gigante rojo con un código hidrodinámico completamente en 3D, los investigadores de LLNL identificaron el mecanismo de cómo y dónde las estrellas de baja masa destruyen el ³He que producen durante la evolución.
Descubrieron que “El ardor en una región justo afuera del núcleo de helio, que anteriormente se creía estable, crea condiciones que impulsan este mecanismo de mezcla recién descubierto.
Las burbujas de material, ligeramente enriquecidas en hidrógeno y sustancialmente agotadas en ³He, flotan hacia la superficie de la estrella y son reemplazadas por material ³He rico para una combustión adicional. De esta manera, las estrellas destruyen su exceso de ³He, sin asumir condiciones adicionales (como rotación rápida).
"Esto confirma cómo evolucionaron los elementos en el universo y lo hace consistente con el Big Bang", dijo David Dearborn, físico del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. "El modelo unidimensional anterior no reconocía la inestabilidad creada al quemar" He ".
El mismo proceso se aplica a los soles pobres en metales de baja masa, que pueden haber sido más importantes que las estrellas ricas en metales como el sol durante la primera parte de la historia galáctica para determinar la abundancia del medio interestelar.
La investigación aparece en la edición del 26 de octubre de Science Express.
El Big Bang es la teoría científica de cómo el universo surgió de un estado tremendamente denso y cálido hace unos 13.700 millones de años.
El Big Bang produjo alrededor del 10 por ciento de 4He, .001 por ciento ³He con casi el resto compuesto de hidrógeno.
Más tarde, las estrellas de baja masa deberían haber aumentado esa producción de ³H a .01 por ciento. Sin embargo, las observaciones de ³He en el medio interestelar muestran que permanece en 0,001 por ciento. Entonces, ¿a dónde fue eso?
Ahí es donde entra el equipo de Livermore. Los científicos de Livermore, Peter Eggleton y Dearborn, colaboraron con John Lattanzio del Centro de Astrofísica Estelar y Planetaria en Australia para crear un código que describa cómo “Se quema durante la formación de estrellas para que la composición del universo después del Big Bang está reconciliado.
"Antes de nuestro trabajo, se percibía que el" Él en la envoltura era en gran parte indestructible, y sería expulsado más tarde al espacio, enriqueciendo así el medio interestelar y causando el conflicto con el Big Bang ", dijo Eggleton, astrofísico y líder. autor del artículo. "Lo que encontramos es que" Él es inesperadamente destructible, por un proceso de mezcla impulsado por un fenómeno que ha sido ignorado hasta ahora ".
Fundado en 1952, el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore es un laboratorio de seguridad nacional, con la misión de garantizar la seguridad nacional y aplicar la ciencia y la tecnología a los problemas importantes de nuestro tiempo. El Laboratorio Nacional Lawrence Livermore es administrado por la Universidad de California para la Administración Nacional de Seguridad Nuclear del Departamento de Energía de EE. UU.
Fuente original: Comunicado de prensa de LLNL
