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亞搏 超等蓄意機模擬揭示了紅巨星中的旋轉驅動與化學攙雜
發布日期：2026-02-25 11:22 點擊次數：67
切入紅巨星模擬里面。旋轉的紅色圖案揭示了外層對流包層中的湍流攪拌默契，而較為安心的藍色里面則線路了以波瀾為主導的貧窶層，旋轉極地面增強了攙雜。圖片開首：UVic
超等蓄意機的跨越使得破解紅巨星名義化學因素隨演化變化的遙遠謎題成為可能
永恒以來，天體裁家一直不篤定紅巨星中樞的核聚變怎樣導致其化學因素的蛻變，何況這些中樞變化與名義化學因素的變動之間的聯系到底是何如的。一個持重層將星體里面與外層可變層離隔，元素怎樣跨越這層一直是未解之謎。
在《Nature Astronomy》發表的一篇論文中，維多利亞大學（UVic）天體裁照拂中心（ARC）與明尼蘇達大學的照拂團隊懲辦了這一難題。謎底是：星體自轉。
“通過高分歧率 3D 模擬，咱們好像識別出星體自轉對元素跨越障蔽層的影響。” UVic 照拂員兼博士后 Simon?Blouin 如是說。 “星體自轉是重要，并為典型紅巨星所不雅測到的化學特征提供了當然解釋。這一發現是默契星體演化程度的又一進攻法子。”
東談主們早已知談，當類太陽恒星耗盡中樞氫后，它們會彭脹成直徑可達藍本的 100 倍的紅巨星。自 1970 年代起，科學家們在紅巨星彭脹經過中不雅察到其名義因素的變化，包括碳-12 與碳-13 比值的下跌。 這些因素變化只可通過中樞核聚變區向名義運送物資來解釋，但到現在為止，照拂者尚未好像闡發這一運送機制。
“咱們知談，開云體育官方網站產生于對流包層的攪拌默契所產生的里面波好像穿過這層障蔽，但以往的模擬發現這些波只可運送極少許的物資。咱們好像闡發，星體自轉顯貴放大了這些波跨越障蔽攙雜物資的效果，達到與名義因素不雅測變化相匹配的程度。” UVic 博士后 Simon?Blouin 如是說。
Blouin 十分團隊發現，所照拂星體的攙雜速度可特殊非自轉星體的 100 倍，且速度隨自轉速度的加速而增多。紅巨星代表了咱們本身太陽最終會達到的晚期演化階段，亞博體育使這項照拂對默契太陽疇昔具有進攻真諦真諦。
超等蓄意機施展重要作用
為已畢這一蕪亂，照拂東談主員開展了水能源學模擬——大型三維模擬，模擬星體內物資怎樣默契。由于蓄意量普遍，需要最先進的超等蓄意機，恰是新式蓄意資源使這項發現成為可能。
“直到最近，盡管星體自轉被以為是破解這一難題的一部分，但受限的蓄意技藝結巴了咱們對該假定的定量測驗。” ARC 細膩東談主兼主任 Falk?Herwig 如是說。 “這些模擬讓咱們好像索要出輕捷效應，篤定試驗發生了什么，從而匡助咱們默契不雅測截止。”
團隊使用了德克薩斯大學奧斯汀分校的 Texas Advanced Computing Center 與多倫多大學 SciNet 的新 Trillium 超等蓄意集群進行模擬。
Trillium 于 前年 8 月插足運轉，是加拿大用于大范圍并行模擬的最剛勁超等蓄意機之一，亦然加拿大數字照拂定約（Digital Research Alliance of Canada）多臺國度級超等蓄意機之一。其增強的蓄意技藝是完成此照拂的重要。
“恰是新 Trillium 機器的普遍蓄意力，使咱們好像發現新的星體攙雜經過。這是迄今為止最花消蓄意資源的星體對流與里面重力波模擬。” Falk?Herwig，ARC 物理與天體裁教養兼主任，如是說。
{jz:field.toptypename/}模擬星體對流的蓄意時代也過去適用于默契當然界中的流動——從海洋環流、狀態能源學到血液流動。Herwig 正在與跨范圍照拂者配合，建造分享步調和基礎設施，以鼓勵大范圍流動模擬。
Blouin 計算不竭照拂星體自轉。固然本照拂聚焦一種特定類型的星體，他有酷好探索其他星體的情況，包括不同自轉剖面怎樣影響星體攙雜效果，以及自轉是否能在其他星體類型和演化階段進一步增強波攙雜。
勇編撰自論文"Wave-driven mixing enhanced by rotation in red giant branch stars".Nature Astronomy.2026有關信息，文中配圖若未非常標注出處，均開首于自繪或公開圖庫。