Salah satu superkomputer paling kuat di Bumi telah mensimulasikan interior bintang-bintang bermassa rendah, membantu para ilmuwan memahami evolusi mereka. Simulasi baru ini menunjukkan bahwa bintang dapat benar-benar menghancurkan sebagian helium ini di dalam bintang, alih-alih mengeluarkannya ke luar angkasa.
Menggunakan model 3D yang dijalankan pada beberapa komputer tercepat di dunia, fisikawan laboratorium telah membuat kode matematika yang memecahkan misteri seputar evolusi bintang.
Selama bertahun-tahun, fisikawan berteori bahwa bintang bermassa rendah (sekitar satu atau dua kali ukuran matahari kita) menghasilkan helium 3 dalam jumlah besar (³Dia). Ketika mereka mengeluarkan hidrogen dalam inti mereka menjadi raksasa merah, sebagian besar rias mereka dikeluarkan, secara substansial memperkaya alam semesta dalam isotop helium yang ringan ini.
Raksasa merah bermassa rendah
Pengayaan ini bertentangan dengan prediksi Big Bang. Para ilmuwan berteori bahwa bintang menghancurkan ³Dia dengan mengasumsikan bahwa hampir semua bintang dengan cepat berputar, tetapi bahkan ini gagal membawa hasil evolusi ke dalam perjanjian dengan Big Bang.
Sekarang, dengan memodelkan raksasa merah dengan kode hidrodinamik 3D sepenuhnya, peneliti LLNL mengidentifikasi mekanisme bagaimana dan di mana bintang bermassa rendah menghancurkan ³Dia yang mereka hasilkan selama evolusi.
Mereka menemukan bahwa burningDia membakar di wilayah di luar inti helium, yang sebelumnya dianggap stabil, menciptakan kondisi yang mendorong mekanisme pencampuran yang baru ditemukan ini.
Gelembung material, sedikit diperkaya dalam hidrogen dan secara substansial terkuras dalam ³Dia, mengapung ke permukaan bintang dan digantikan oleh ³Bahan yang kaya untuk pembakaran tambahan. Dengan cara ini, bintang-bintang menghancurkan kelebihannya ³Dia, tanpa mengasumsikan kondisi tambahan (seperti rotasi cepat).
"Ini menegaskan bagaimana unsur-unsur berevolusi di alam semesta dan membuatnya konsisten dengan Big Bang," kata David Dearborn, seorang fisikawan Laboratorium Nasional Lawrence Livermore. "Model satu dimensi sebelumnya tidak mengenali ketidakstabilan yang diciptakan oleh pembakaran ³Dia."
Proses yang sama berlaku untuk matahari miskin logam dengan massa rendah, yang mungkin lebih penting daripada bintang kaya logam seperti matahari sepanjang bagian awal sejarah galaksi dalam menentukan ³Dia kelimpahan medium antarbintang.
Penelitian ini muncul dalam Science Express edisi 26 Oktober.
Big Bang adalah teori ilmiah tentang bagaimana alam semesta muncul dari keadaan yang sangat padat dan panas sekitar 13,7 miliar tahun yang lalu.
Big Bang menghasilkan sekitar 10 persen 4 Dia, 0,001 persen ³ Dia dengan hampir sisanya terdiri dari hidrogen.
Kemudian, bintang bermassa rendah seharusnya meningkatkan produksi itu menjadi 0,01 persen. Namun, pengamatan ³He di medium antarbintang menunjukkan bahwa ia tetap di 0,001 persen. Jadi kemana itu ³Dia pergi?
Di situlah tim Livermore masuk. Ilmuwan Livermore, Peter Eggleton dan Dearborn, berkolaborasi dengan John Lattanzio dari Center for Stellar dan Planetary Astrophysics di Australia untuk membuat kode yang menggambarkan bagaimana burnDia membakar selama pembentukan bintang sehingga susunan alam semesta setelah Big Bang didamaikan.
"Sebelum pekerjaan kami, dianggap bahwa ³Dia di dalam amplop sebagian besar tidak bisa dihancurkan, dan kemudian akan meledak ke luar angkasa, sehingga memperkaya medium antarbintang dan menyebabkan konflik dengan Big Bang," kata Eggleton, seorang ahli astrofisika dan pemimpin penulis makalah. "Apa yang kami temukan adalah bahwa ³ Dia secara tak terduga dapat dirusak, oleh proses pencampuran yang didorong oleh fenomena yang telah diabaikan sejauh ini."
Didirikan pada tahun 1952, Laboratorium Nasional Lawrence Livermore adalah laboratorium keamanan nasional, dengan misi untuk memastikan keamanan nasional dan menerapkan ilmu pengetahuan dan teknologi untuk masalah-masalah penting di zaman kita. Lawrence Livermore National Laboratory dikelola oleh University of California untuk Administrasi Keamanan Nuklir Nasional Departemen A.S.
Sumber Asli: Siaran Berita LLNL
