Вряд ли в ближайшем обозримом будущем кому-нибудь из ученых доведется наблюдать воочию то, что происходит в недрах звезды в тот момент, когда она коллапсирует, прежде чем погибнуть во взрыве сверхновой. Тем не менее, ученые пытаются выяснить все тонкости происходящих при этом процессов косвенными методами, одним из которых является расчеты сложных математических моделей, которые иногда дают ошеломляющие результаты.

Ученым достаточно просто понять то, что происходит в момент коллапса на поверхности разрушающейся звезды. Эти события, которые происходят в различных уголках Вселенной с завидной периодичностью, явно видны в телескопы, а следы происходивших процессов улавливаются при помощи других астрономических инструментов. Но те взаимодействия массы звездной материи и энергий, которые происходят ниже поверхности звезды и которые не видны явно снаружи, все же оставляют свои следы на поверхности, предоставляя ученым возможность выдвигать теории и разрабатывать математические модели.

Используя существующие теории и некоторые косвенные данные, Филипп Места (Philipp Mosta) и Кристиан Отт (Christian Ott), исследователи из Калифорнийского технологического института, создали подробную математическую модель звезды, вращающейся с большой скоростью и обладающей сильным магнитным полем, находящейся в момент перехода от коллапса к взрыву. И если посмотреть представленный ниже видеоролик, результаты этого моделирования кажутся просто ошеломляющими.



Моделирование, проведенное Места и Оттом в виртуальном трехмерном пространстве, потребовало напряженной работы суперкомпьютера, имеющего в своем распоряжении 20 тысяч вычислительных ядер. В результате расчетов математической модели коллапса звезды было сгенерировано около 500 ТВ данных, которые охватили промежуток времени, равный всего 200 миллисекундам. Тем не менее, результаты этого моделирования показали, что в области ядра звезды могут возникнуть колебания материи, распространяющиеся вокруг оси вращения звезды. И эти колебания могут затормозить, а в некоторых случаях и полностью остановить дальнейший процесс взрыва сверхновой.

"Даже работая с бумагой и карандашом, записывая теоретические уравнения и обсуждая это с другими учеными-астрофизиками, мы должны знать о том, что маленькие колебания, возникшие в ядре звезды, могут привести к нестабильности или наоборот, стабилизировать всю систему в целом" - рассказывает Филипп Места, - "В природе не существует ничего идеального. И как показывает наша модель, даже маленькая возникшая асимметрия может оказать воздействие на процесс коллапса звезды и дальнейшего взрыва сверхновой".

В настоящее время исследователи готовятся сделать следующий шаг, которым станет моделирование тех же самых процессов, проводимое на более мощном суперкомпьютере. Это моделирование, которое будет иметь более высокую разрешающую способность и охватит более длительный промежуток времени, не только позволит ученым подтвердить или опровергнуть некоторые из существующих теорий, но и, возможно, выдвинуть совершенно новые теории на основе полученных данных.