Des chercheurs étudient la turbulence qui fait rage à l’intérieur des étoiles lointaines

De nouvelles images époustouflantes créées par les chercheurs de Keele mettent en évidence le flux turbulent d’énergie à l’intérieur des étoiles lointaines.

Ils ont été créés à l’aide du logiciel de simulation 3D « PROMPI », que les scientifiques utilisent pour étudier les intérieurs stellaires dans le but de comprendre la science de l’évolution stellaire et des trous noirs.

Pendant des années, les scientifiques ont utilisé des modèles unidimensionnels pour expliquer et comprendre comment les étoiles sont structurées et comment elles évoluent dans le temps. Mais ces modèles sont souvent limités dans leur capacité à expliquer la structure des étoiles, car ils adoptent une vue très générale de l’étoile entière plutôt que d’offrir une analyse détaillée.

Mais de nouvelles recherches menées par Keele Ph.D. Federico Rizzuti, étudiant, aide à rendre ces modèles plus précis, en utilisant des simulations hydrodynamiques 3D pour examiner les couches et la composition chimique de l’étoile de manière beaucoup plus détaillée qu’auparavant.

Tout comme les planètes, les étoiles ont plusieurs couches, et pour cette étude publiée dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Societyles chercheurs ont utilisé les données existantes des simulations 1D précédentes et se sont concentrés sur une petite section de l’étoile dans les moindres détails, dans ce cas, une couche connue sous le nom de coquille brûlant au néon.

Ils ont effectué des simulations hydrodynamiques à l’aide des données disponibles et ont examiné comment les fluides se déplacent dans la couche à laquelle ils sont confinés et comment ils entraînent certains matériaux des couches voisines – un processus connu sous le nom d’entraînement, ainsi que la façon dont ces produits chimiques se déplacent entre le les frontières de la couche, appelées frontières convectives.

Ces simulations offrent un degré de réalisme sans précédent pour recréer l’environnement au sein d’une étoile, mais surtout, elles mettent également en évidence les limites des modèles 1D actuels. Ces découvertes ont donc un rôle énorme à jouer pour nous aider à améliorer la précision de ces modèles, qui à leur tour nous aideront à comprendre comment les phénomènes astronomiques sont structurés, tels que les trous noirs, les supernovae et les étoiles à neutrons.

L’auteur principal, Federico Rizzuti, déclare que « nous vivons une époque passionnante, les ressources informatiques auxquelles nous avons accès aujourd’hui permettent d’exécuter des simulations qui n’étaient qu’un rêve il y a quelques années. Comprendre ce qui se passe à l’intérieur des étoiles nous aide à faire la lumière sur de nombreux aspects de l’Univers dans lequel nous vivons, de la dynamique de notre Soleil aux trous noirs les plus éloignés. »