Sve tajne Svemira, uključujući i onu kako smo mi nastali, otkrit će se pomoću tehnike modeliranja fluida, tehnike slične onoj koja postaje sve popularnija unutar filmske industrije za poboljšavanje realnosti specijalnih efekata.
Student teoretske astrofizike Fergus Wilson sa Sveučilišta Leicester trenutno koristi tehniku modeliranja fluida unutar svog istraživanja za doktorat u kojem se bavi prijenosom mase s jedne zvijezde na drugu unutar binarnog zvjezdanog sustava. Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) računalna je metoda modeliranja fluida kao skupine pokretnih čestica i može se koristiti za rješavanje jednadžbi kretanja između dvije ili više čestica. Slična se tehnika koristila za poboljšavanje specijalnih efekata u holivudskim blockbusterima poput Tomb Raidera i The Matrix Reloaded.
Wilson koristi SPH metodu zs modeliranje eksplozivnih erupcija umirućih zvijezda kako bi dobio ključne podatke za trenutnu ubrzanu ekspanziju Svemira. Prvi rezultati istraživanja bit će predstavljeni na festivalu postdiplomskih istraživanja na Sveučilištu Leicester 24. srpnja. Wilsonovo se istraživanje fokusira na supernovama tipa Ia koje nastaju kada bijele patuljaste zvijezde eksplodiraju nakon što dosegnu kritičnu masu. Njegove simulacije modeliraju formiranje diskova oko pripijenih zvijezda unutar zvjezdanog binarnog sustava.
“Transferirani materijal s jedne zvijezde u zvjezdanom binarnom sustavu formirat će disk kada ga privuče veća zvijezda. Potom zvijezda otpuše dio privučenog materijala kada pritisak postane prevelik. Ovaj materijal formira val eksplozije i otpuhan je u ostatak diska. Koliko od prvotne privučene mase ostane na zvijezdi odredit će koliko će mase zvijezda dobiti ili izgubiti tijekom ovog procesa. Ako zvijezda nastavi dobivati na masi, dosegnut će kritičnu granicu i cijela će zvijezda eksplodirati i doći će do nastanka supernove.
Sve supernove tipa Ia imaju iste karakteristike sjaja koji ih čini idealnima za mjerenje astronomskih udaljenosti. Astronomi ih koriste kao standardne svijeće za određivanje udaljenosti nebeskih tijela i za mjerenje udaljenosti do galaksija na rubu poznatog Svemira što daje važne podatke za razumijevanje kako se Svemir širi.
Očito je da je razumijevanje kako supernove tipa Ia funkcioniraju, od iznimne je važnosti u potrazi za razumijevanjem kako Svemir funkcionira te je mjerenje astronomskih udaljenosti krucijalno za razumijevanje sudbine Svemira”, izjavio je Wilson. Njegove simulacije istražuju različite efekte koje će brzina vjetra i rotacija zvijezde “gutačice” imati na veličinu diska i kako će energija valova eksplozija utjecati na remećenje diska što će pomoći razumijevanju procesa koji će u budućnosti dovesti do tehnoloških napredaka.
“Postoje još neke svjetovnije primjene SPH-a. Idealan je za modeliranje toka fluida u raznim situacijama poput protoka zraka preko automobila ili aviona i kretanja požara kroz zgrade. Stoga postoje područja preklapanja između numeričkih metoda korištenih u astrofizici, industriji te komercijalnim stvarima i obratno.” Fergus Wilson predstavit će svoje istraživanje pred auditorijem na Sveučilištu Leicester 24. srpnja. Festival postdiplomskih istraživanja predstavlja zaposlenicima i javnosti novu generaciju inovatora i vrhunskih znanstvenika te daje postdiplomskim istraživačima priliku da objasne stvarnu primjenu njihovih istraživanja širem krugu publike.
Izvor: University of Leicester
