Взрывы сверхновых звезд, можно сказать явление не частое во Вселенной, но и не редкое. Астрофизики проявляют к этим явлениям повышенный интерес из-за того, что океаны энергии и мощные силы, высвобождающиеся при этих взрывах, позволяют им исследовать и узнать немного больше о таких фундаментальных вещах, как устройство Вселенной, ее ускоряющееся расширение и другие. Ученые сошлись во мнении, что все зафиксированные взрывы звезд протекают приблизительно по одному сценарию. Этот факт позволил им обобщить все имеющиеся научные факты и данные, на основе которых была построена математическая модель самого большого во Вселенной термоядерного взрыва.

Группа ученых-астрофизиков, под руководством Энн Альмгрен (Ann Almgren) из Беркли, создали программу симуляции Маэстро (Maestro), которая моделирует собственно процесс взрыва звезды и несколько часов времени, предшествующих ему. Моделирование основывается на расчетах движения потоков звездной массы и тепловых потоков. Из-за того что в недрах звезд все эти процессы движутся достаточно медленно, на дозвуковых скоростях, моделирование не требует огромных суперкомпьютерных ресурсов.



Проведенные расчеты показали, что возможных финалов жизни звезды может быть два. Первый из них – превращение звезды в белого карлика с небольшой массой, в недрах которого исчерпаны все запасы ядерного топлива. Такая звезда будет медленно остывать, постепенно теряя массу и яркость, затем, когда ее температура упадет ниже порога, выше которого возможны термоядерные реакции, она начнет резко остывать, пока не погаснет и не остынет совсем. На вопрос о том, не может ли из такой звезды образоваться черная дыра, ученые пока ответить не могут.

Но, если неподалеку рядом с угасающей звездой находится другая, активная звезда, то за счет увеличения гравитационных и магнитных взаимодействий между ними становится возможным перетекание части звездной массы от одной звезды к другой. Когда значение массы превысит так называемую границу Чандрасекара, звезда начнет закипать. Конвекционные потоки, переносящие энергию от центра звезды к внешним слоям, перестанут справляться с этой задачей и звезда начнет быстро разогреваться. В конечном счете, когда температура приблизится к 1 миллиарду градусов по шкале Кельвина произойдет бурное «возгорание» ядра, в результате чего звезда взорвется.

Проведенное моделирование показало в виде трехмерной модели весь процесс взрыва звезды. Впервые ученые получили более-менее достоверную картину всех происходящих при этом процессов. Анализируя результаты моделирования и уже имеющуюся информацию о взрывах сверхновых звезд, ученые обнаружили и смогли точно объяснить некоторые явления, что говорит о правильности математической модели.