Моделирование звезды без гравитации

Коллектив лаборатории астрофизики БФУ им. И. Канта под руководством заведующего лабораторией доктора физико-математических наук, профессора Артёма Валерьевича Асташёнка провёл первые тестовые расчёты на новом оборудовании, приобретённом в рамках реализации проекта № 421-Л-23 «Создание программного комплекса распределённых астрофизических вычислений и моделирования Astromodel». Предметом расчётов стал гипотетический сценарий динамики вещества звезды, у которой исчезла гравитация. 

Конечно, сам по себе такой сценарий не имеет никакого физического смысла. Наши исследователи использовали его исключительно для тестирования серверной инфраструктуры и программных средств астрофизического моделирования. Дело в том, что модель звезды состоит из более чем шестисот тысяч точек, динамика которых рассчитывается путём численного решения настоящих уравнений астрофизике, в которых сила тяжести обращена в ноль. Таким образом становится возможным наглядно проверить вычислительные возможности нового оборудования лаборатории.

Несколько часов моделирования дали ожидаемый результат: после исчезновения гравитации давление разогретого вещества звезды перестало компенсироваться гравитационным сжатием, а потому гипотетическая звезда начала быстро увеличиваться в размерах. За трое суток её объём вырос более чем в полтора раза.

Убедившись, что результат моделирования в полной мере соответствует ожиданиям, учёные завершили тестовый расчёт. Теперь в их распоряжении появился мощный инструмент численного моделирования, который можно будет использовать для решения серьёзных задач. В ближайших планах астрофизиков – исследования динамики двойных звёзд, компактных объектов (белых карликов и нейтронных звёзд) и процессов аккреции на них. А результаты тестового расчёта можно посмотреть на видео и в интерактивной модели звезды:

Эволюция звезды в случае исчезновения силы гравитации

Интерактивная модель звезды