Новая трехмерная компьютерная модель предоставляет беспрецедентную детализацию последствий столкновения двух нейтронных звезд. Она позволяет лучше понять, как в космических столкновениях формируются некоторые из фундаментальных элементов (золото и свинец) Вселенной.
Ученым впервые удалось увидеть гамма-всплеск от столкновения двух нейтронных звезд, что позволяет рассчитать массу нейтронных звезд и даже подтвердить, насколько быстро расширяется Вселенная. Нейтронные звезды – самые маленькие и плотные объекты, умудряющиеся при солнечной массе достигать размера с город. При столкновении они сливаются во вспышке света и осколков.
До сих пор не получалось создать достаточно сложную компьютерную модель, чтобы объяснить, где заканчивается весь этот материал. Однако новая модель показывает, что аккреционный диск выбрасывает вдвое больше материала при более высоких скоростях по сравнению с предыдущими двухмерными моделями.
Конечно, новые результаты не позволяют полностью устранить споры, но мы получаем более точные цифры. Модель позволила также учесть другой способ выброса веществ при столкновении: на астрофизической струе образовался узкий шлейф частиц и излучения, который вылетел почти со скоростью света. Полагают, что струя выступает источником гамма-всплеска.
Создать 3D-модель – сложная задача. Событие столкновения нейтронных звезд длится всего миллисекунды, а у аккреционного диска – несколько секунд. Но формирование включает сложную физику и множество физических процессов, осуществляющихся одновременно. Особенно тяжело разобраться с магнитным полем. Ученые знают описывающее этот процесс уравнение, однако здесь не обойтись без 3D. В итоге, нужно не только долго выполнять симуляцию, но и смоделировать ее в трех измерениях, что дорого.