Simulação por computador lança luz sobre a colisão de estrelas

conflitoOs cientistas criaram um modelo 3D em um computador que mostra em detalhes sem precedentes as consequĂȘncias de uma colisĂŁo entre duas estrelas de nĂȘutrons.

O estudo, publicado na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society, fornece uma melhor compreensĂŁo de como alguns dos elementos fundamentais do universo sĂŁo formados por conflitos cĂłsmicos.

“O conflito cria metais pesados, incluindo ouro e chumbo”, disse Rodrigo Fernandez, da Universidade de Alberta, no CanadĂĄ.

Fernandez colaborou com uma equipe de pesquisa internacional que usava supercomputadores no Centro Nacional de Computação CientĂ­fica de Pesquisa EnergĂ©tica dos EUA e dados de cientistas que estudaram um conflito que foi detectado em agosto de 2017 – o primeiro desses conflitos jĂĄ observado.

“Vimos pela primeira vez um raio gama explodir de duas estrelas de nĂȘutrons em colisĂŁo. Isso leva a um novo campo da ciĂȘncia “, disse ele, acrescentando que ajuda os pesquisadores a estimar a massa de estrelas de nĂȘutrons e atĂ© a confirmar a rapidez com que o universo estĂĄ se expandindo.

Estrelas de nĂȘutrons sĂŁo as estrelas menores e mais densas, acumulando mais massa que o sol, em uma ĂĄrea do tamanho de uma cidade.

Quando dois deles colidem, eles se fundem com um flash de luz e criam detritos conhecidos como kilonova, Ă  medida que o material explode para o exterior.

Até agora, as simulaçÔes desses conflitos em um computador não foram avançadas o suficiente para entender onde esse material termina.

Por exemplo, o novo modelo 3D mostra que o disco incremental – a coleta de detritos deixados em Ăłrbita – acelera o dobro da quantidade de hardware e a velocidades mais altas em comparação aos modelos 2D anteriores.

“Embora nossos resultados nĂŁo conciliem completamente todas as discrepĂąncias, eles aproximam os nĂșmeros”, disse Fernandez, acrescentando que seu modelo fornece uma melhor compreensĂŁo de como os metais pesados ​​sĂŁo criados e lançados no espaço.

Modelando os resultados da colisão com tanto detalhe, Fernandez e sua equipe também foram capazes de encontrar outra maneira de rejeitar a matéria da colisão: em um fenÎmeno astrofísico como este, uma corrente e radiação de partículas estreitas, elas entram em erupção quase em velocidade. de luz enquanto as estrelas colidem.

“O resultado era esperado, mas Ă© a primeira vez que podemos modelĂĄ-lo em detalhes suficientes para vĂȘ-lo”, disse Fernandez.

Modelar o evento em 3D nĂŁo foi uma tarefa fĂĄcil, acrescentou. Embora ocorra uma colisĂŁo de estrelas de nĂȘutrons em apenas milissegundos, o disco incremental pode durar segundos.

Sua composição também inclui física complexa e muitos processos físicos que ocorrem simultaneamente, dificultando muito a simulação dos computadores.

“Conhecemos as equaçÔes que descrevem esse processo, mas a Ășnica maneira de descrevĂȘ-las corretamente Ă© em 3D. Portanto, nĂŁo apenas precisamos simular por um longo tempo, mas tambĂ©m modelĂĄ-lo em trĂȘs dimensĂ”es, o que Ă© muito caro em termos computacionais. ”