כוכבים עצומים קורסים בפיצוצי סופרנובה אולטרה-מאסיביים - עכשיו בתלת-ממד! בפעם הראשונה אי פעם, חוקרים החזירו את השעון לאחור ברגעים האחרונים של כוכב כדי לדמות כיצד קמטים בקריסתו האלימה מעוררים פיצוץ עצום.

ככל שכוכבים מסיביים מזדקנים, הם בונים יותר ויותר ברזל בליבותיהם, אשר אינו יכול לשמש את הכוכב כדלק. בסופו של דבר, כאשר הליבה נהיית גדולה מספיק, היא קורסת ולפעמים מסיתה פיצוץ אדיר. רוב הסימולציות מתחילות בכוכב שכבר נמצא על סף קריסה, כאשר השכבות השונות בתוך הכוכב בטבעות קונצנטריות מושלמות. אבל דגמים עם אותם תנאי התחלה פשוטים מסרבים בעקשנות לפוצץ.

"כמעט כל הדמיות הסופרנובה עוקבות אחרי שנייה אחת של זמן פיזיקלי", אמר שון קוץ', פיזיקאי ואסטרונום מאוניברסיטת מישיגן סטייט והמחבר הראשי של המאמר החדש. "מה שעשינו זה היה שונה זה שהחזרנו את השעון לאחור 3 דקות. זה באמת מאתגר; זה מעולם לא נעשה בעבר. לאחר מכן אנו מראים שיש לזה השפעה חשובה וגדולה על הסבירות לפיצוצי סופרנובה מוצלחים".

הישג כזה היה תובעני מאוד מבחינה טכנולוגית, אבל התברר שהוא הכרחי מכיוון שדגמים שהתחילו ממש בקריסה פשוט לא יתפוצצו בסופרנובה, אמרה הספה. במקום זאת, ההלם יתפוגג, והכוכב המתמוטטלהפוך לחור שחור.

"זה ההבדל בין בצל" - נקודת ההתחלה הישנה והפשוטה - "וכרוב", אמר Couch ל-Space.com. "אתה פורס כרוב, ויש קמטים מבפנים. זה עדיין בעצם כדור, אבל זה לא כמעט שכבות קונצנטריות כמו הבצל".

הרגעים הנוספים האלה, שבהם לדגם ה"בצל" הייתה הזדמנות להתקמט ל"כרוב" יותר כמו כוכב מורכב ואמיתי לפני קריסתו, נראה שהם גורמים לסערה מספקת כדי לדחוף את המערכת מעבר לקצה לסופרנובה.

עצם המודל של 3 הדקות הנוספות הללו אחורה בזמן היה אתגר טכנולוגי עצום, אמר Couch - ההדמיה במחשב העל לקחה בערך חודש אחד, והם יכלו להפעיל אותה פעם אחת בלבד. לכן, החוקרים בחרו בקפידה את הכוכב שלהם: אחד בן כ-12 מיליון שנה, ופי 15 ממסת השמש, שסביר להניח שיהפוך לסופרנובה.

כדי להרחיב את המחקר שלהם, המדענים מדגמים ארבעהסוגי כוכביםהם חושבים שעלולות להוביל לסופרנובות, והם מקווים לדחוף את הסימולציה עוד יותר אחורה בזמן. Couch אמר שאולי אפשר להבין ולדגמן את הכוחות בתוך כוכב, להגיע עד שעה לפני הקריסה. ("אתגר אפי", קרא לזה ספה.)

הקושי במודלים של כוכבים הוא ההבדל בטווחי הזמן, אמר קוץ' - כוכב מתפתח במהלך מיליוני שנים, אבל מנגנון הסופרנובה הוא בקנה מידה של אלפיות השנייה. דרושים רמות מדהימות של דיוק ומורכבות כדי להבין את האלפית השנייה.

"אנחנו יודעים שעבדנו עם תנאים ראשוניים לא מציאותיים; זה פשוט התברר רק בשנתיים האחרונות שזה משנה", אמר Couch. "מה שאנחנו לומדים עכשיו זה שהפרטים של הכוכבים האלה חשובים."