Ssylka

Детонация

Механизм, управляющий взрывами как на Земле, так и в космических масштабах, определяется клеточной структурой детонации, признанной ключевой для успеха или провала взрывного процесса.
Детонация
Изображение носит иллюстративный характер

Теории, разработанные для описания наземных детонаций, на основе детального анализа клеточной структуры применимы и к астрофизическим явлениям. Доказано, что средние по времени характеристики взрывов в обоих случаях подчиняются одним и тем же закономерностям, а критерии и условия детонации, определенные в лабораторных экспериментах, теперь успешно интерпретируют механизмы сверхновых типа Ia.

Интердисциплинарная команда инженеров и астрофизиков из Kyoto University объединила экспертизу наземных детонационных исследований с моделированием астрофизических процессов для анализа термоядерного запуска в белых карликах. Современные методы измерения и симуляции стали основой для поиска ответов на вопросы о природе детонаций в экзотических условиях.

Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters. Исследование посвящено сверхновым типа Ia, возникающим в бинарных системах с участием белого карлика, значение которых возрастает при приближении к критической массе через аккрецию или при резком нагреве акретированного вещества, что приводит к детонации за считанные секунды.

Модель двойной детонации включает первичное событие в оболочке, богатой гелием, и последующую детонацию в ядре белого карлика, приводящую к его полному разрушению. Эта последовательность событий позволяет объяснить механизмы термоядерного разгона, способного инициировать конечный взрыв звезды.

Лабораторные эксперименты и моделирование клеточной структуры детонации сыграли ключевую роль в адаптации теорий для астрофизических условий. Полученные данные по ширине клеток из наземных исследований внесены в симуляции двойной детонации, позволив точно восстановить пороги начала и прекращения первичного взрыва, ранее подтвержденные полными звездными моделями.

Сравнение результатов симуляций с данными предыдущих исследований подтверждает, что аналогия между наземными и астрофизическими детонациями справедлива. Особое внимание уделено тому, что «особенно примечательно, что эксперименты по изучению детонации на Земле могут способствовать пониманию взрывов в звёздной среде», как отметил исследователь Kazuya Iwata.

Понимание механизмов сверхновых типа Ia имеет космологическое значение, поскольку они служат стандартными свечами для измерения расстояний и изучения расширения Вселенной. При этом, как подчеркнул исследователь Keiichi Maeda, «неясно, как именно инициируется детонация – ключевой процесс в этих сверхновых», что стимулирует дальнейшие исследования, объединяющие достижения инженерии и астрофизики для раскрытия тонкостей термоядерных взрывов.


Новое на сайте