LOADING ...

Bagaimana Letupan Industri Membantu Kami Memahami Supernovae

Ryan F. Mandelbaum Nov 01, 2019. 5 comments

Para saintis telah memulakan teori dengan menggunakan letupan yang dilihat dalam kemalangan industri untuk memahami supernova dalam kertas baru.

Ledakan merosakkan biasanya melibatkan beberapa jenis proses: deflagration, atau nyala api yang menembusi medium lebih perlahan daripada kelajuan bunyi, dan letupan, gelombang kejutan lebih cepat daripada bunyi memampatkan dan menyalakan bahan api Memulakan peledakan keras, terutama dalam sistem tanpa sebarang pengasingan sempadan-seperti kemalangan industri terbuka atau, katakan, supernova. Menggunakan simulasi, teori, dan juga percubaan, saintis menyedari bahawa api berinteraksi dengan persekitaran yang sangat bergelora dapat menembusi salah satu letusan yang tidak terkalahkan ini.

Penulis pertama kajian itu Alexei Poludnenko dari Texas A & M bermula sebagai ahli astrofizik dengan latihan, mengusahakan masalah lama dalam pemahaman kita mengenai supernova: bagaimana bola gas yang tidak terkunci meletup, tanpa kekuatan yang hanya menghantuinya? Tetapi ketika kemudahan penyimpanan minyak di UK meletupkan pada tahun 2005, ledakan hampir bertindak seperti ledakan yang tidak terkurung di angkasa.

"Pemikiran saya adalah mungkin ahli astrofizik tidak bercakap dengan pakar fizikal pembakaran yang menangani perkara ini setiap hari," kata Poludnenko kepada Gizmodo.

Dia dan yang lain mula mengerjakan teori bersatu letupan-letupan ini, dan mula menjalankan model berangka mensimulasikan letupan yang tidak terkonfigurasi pada superkomputer. Menjelang tahun 2011, pasukan menunjukkan bagaimana kerosakan boleh berubah menjadi satu letupan dalam sistem yang tidak terkendali: aliran kacau api menyebabkan mereka membakar lebih cepat daripada kelajuan ciri, menangkis perubahan tekanan cepat yang dihasilkan gelombang kejutan. Tetapi untuk api ini untuk mengekalkan letupan dan menyebabkan kenaikan dalam tekanan yang diperlukan untuk gelombang kejutan , pergolakan mesti cukup untuk mengemas flamelet ke dalam jumlah ciri ketat yang ketat.

Para penyelidik mempunyai teori mereka dan memodelkannya pada superkomputer, tetapi mereka masih tidak mempunyai bukti eksperimen untuk menyokong kerja mereka. Malangnya, sukar untuk membuat dan mematuhi percubaan yang tidak terkonfigurasi ent dalam letupan. Poludnenko bergabung dengan penyelidik di University of Central Florida untuk melakukan eksperimen dalam tiub kejutan yang diukur 1.5 meter (5 kaki) lama dan 4.5 sentimeter (1.77 inci) dengan satu hujung terbuka dan satu hujung tertutup. Tiub itu juga ada tingkap di setiap sisi untuk mematuhi tingkah laku. Walaupun ia bukan persekitaran untuk sesuatu letupan tidak terkurung, para penyelidik menyangka mereka boleh mengasingkan hanya kawasan di mana nyalaan api akan menghasilkan tekanan yang diperlukan untuk memadamkan pencucuhan, menurut kertas yang diterbitkan dalam Sains.

Pasukan itu memenuhi tiub dengan campuran hibrid dan udara dan menyalakannya menggunakan palam pencucuh. Flames mengembara turun tiub, dan pinggan dengan lubang di dalamnya di dalam tiub yang dijana aliran bergelora. Ini menghasilkan gelombang kejutan yang mengalir dua untuk tiga kali kelajuan bunyi di tempat terbuka akhir. Para penyelidik diperhatikan menerusi tingkap ketika api menjadi sebuah ledakan, berkelakuan seperti yang diramalkan oleh teori dan simulasi mereka.

Dengan data eksperimen untuk menggabungkan dengan simulasi dan kerja teori mereka, para penyelidik merasakan mereka telah menghasilkan satu mekanisme bersatu untuk jenis letupan ini, yang disebut peralihan deflasi-ke-pelonasi yang digerakkan oleh tudung, atau tDDT. Mereka menggunakannya untuk menghasilkan model berangka untuk ledakan termonuklear, dan akhirnya untuk mengira sifat-sifat yang akan menyebabkan peristiwa yang melarikan diri dalam supernova. Pada ketumpatan yang luar biasa di dalam teras supernova, peralihan kepada peralihan letupan adalah "hampir tidak dapat dielakkan," tulis penulis.

Bagi yang mungkin mengambil berat tentang teori itu, penyelidikan itu dibiayai oleh NASA, Tentera Udara, dan Yayasan Alpha untuk Peningkatan Keselamatan dan Kesihatan Mine, dengan sumber pengkomputeran yang disediakan oleh Jabatan Pertahanan dan makmal Penyelidikan Tentera Laut.

Ia adalah "kertas yang sangat penting," Craig Wheeler, profesor astronomi emeritus di University of Texas di Austin tidak terlibat dalam kajian itu, memberitahu Gizmodo, dan "langkah utama" yang menghubungkan keadaan terestrial yang lebih mudah untuk dikira dengan lebih keras- to-test supernovae. Beliau menegaskan bahawa kesan kertas ini akan menjadi penting bahawa orang di lapangan mungkin perlu memikirkan semula pemahaman mereka tentang supernova-jadi ia bernilai lebih sedikit teh ms melihatnya untuk memastikan ia betul.

Percubaan ini masih jauh dari benar-benar menonton letupan supernova bermain lebih dekat, tetapi para penyelidik berharap pemerhatian yang lebih baik terhadap supernova dan elemen yang mereka bawa akan membiarkan mereka lebih memahami bagaimana bintang-bintang menjalani peledakan, menurut kertas itu.

Letupan adalah bahagian penting dalam kehidupan kita-kereta dan pesawat berjalan pada enjin pembakaran, dan kadang-kadang ia merasakan seperti seluruh kehidupan kita boleh dicabut oleh letupan, baik fizikal dan metafora, pada bila-bila masa.

Tetapi kajian ini menunjukkan bahawa walaupun letupan bumi kita mungkin penting untuk pemahaman yang lebih besar tentang kosmos.

5 Comments

Other Ryan F. Mandelbaum's posts

Seorang Collider Zarah Baharu Baru Akan Datang ke New York Seorang Collider Zarah Baharu Baru Akan Datang ke New York

The U. S. Jabatan Tenaga telah membuat keputusan mengenai lokasi terakhir pembanting zarah Amerika yang akan datang: Brookhaven National Lab di Long Island di New York. Electron Ion Collider (EIC) adalah cadangan pemecut zarah yang akan dibanting elektron ke nukleus atom berat, dengan matlamat untuk memahami struktur nuklear yang lebih baik dan daya yang memegang atom bersama. Dua makmal...

Puffins Dilihat Menggunakan Alat untuk Masa Pertama Puffins Dilihat Menggunakan Alat untuk Masa Pertama

Para penyelidik menyaksikan puffin menggunakan tongkat untuk menggaru punggung dan dada mereka-tingkah laku yang sebelum ini tidak diketahui para saintis. Terdapat bukti yang membuktikan bahawa burung tertentu memiliki kecerdasan canggih. New Caledonian gagak alat canggih fesyen , koko menari muzik , dan anak ayam boleh mengingati di mana mereka menyembunyikan beribu-ribu barang makanan di dalam cache. Tetapi masih terdapat...

Tonton Matahari Menghidupkan Cincin Kebakaran Di Malam Ini Tonton Matahari Menghidupkan Cincin Kebakaran Di Malam Ini

Gerhana matahari terakhir dekad ini-dan gerhana matahari tunggal hanya dari kamu ar - Akan kelihatan di Eropah, Asia, Australia, dan Afrika bermula hanya beberapa jam selepas penerbitan artikel ini. Gerhana matahari gerhana, seperti gerhana matahari total, berlaku ketika Bulan berlalu di depan Matahari. Walau bagaimanapun, Bulan tidak sepenuhnya menutupi Matahari semasa gerhana matahari anulus, meninggalkan anulus, atau cincin terang....

Semua spesies yang dinyahpulikan telah dilahirkan pada dekad ini Semua spesies yang dinyahpulikan telah dilahirkan pada dekad ini

Akhir Dekad Akhir Dekad Gizmodo, io9, dan Earther melihat kembali pada dekad lewat kami dan melihat ke depan pada masa depan apa yang menanti kita dalam sepuluh tahun akan datang. Sebelumnya Seterusnya Lihat semua Lonesome George, yang terakhir dari kura-kura Pulau Pinta, meninggal dunia pada 2012. Kisah George adalah cerita kepupusan yang sempurna. Ia mempunyai watak karismatik dengan wajah...

Suggested posts

Mengapa Adakah Terdapat Fizik Hitam Sedikit?  Satu Laporan Baru Terangkan Apa Yang Perlu Diputuskan Mengapa Adakah Terdapat Fizik Hitam Sedikit? Satu Laporan Baru Terangkan Apa Yang Perlu Diputuskan

Pasukan petugas yang dianjurkan oleh Institut Fizik Amerika, sebuah organisasi yang tidak berasaskan keuntungan yang terdiri daripada masyarakat fizik Amerika yang lain, telah mengeluarkan hasil kajian ke atas mengapa pelajar-pelajar Afrika Amerika terus tidak diwakili dalam menerima ijazah sarjana muda dalam bidang fizik dan astronomi. Pasukan Petugas Kebangsaan untuk Meningkatkan perwakilan Amerika Afrika di Fizik & Astronomi Sarjana Muda,...

Amerika Syarikat yang paling aktif dan tidak aktif Amerika Syarikat yang paling aktif dan tidak aktif

Penyelidikan kerajaan baru membayangkan gambaran rakyat Amerika dan tabiat latihan mereka. Di seluruh 50 negeri, sekurang-kurangnya 15 peratus orang dewasa dilaporkan secara fizikal tidak aktif, manakala di beberapa kawasan di negara ini, hampir 50 peratus orang dewasa mengatakan bahawa mereka tidak mendapat latihan. Penyelidikan ini berdasarkan empat tahun data tinjauan (2015-2018) yang dikumpulkan oleh Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit...

Seorang Collider Zarah Baharu Baru Akan Datang ke New York Seorang Collider Zarah Baharu Baru Akan Datang ke New York

The U. S. Jabatan Tenaga telah membuat keputusan mengenai lokasi terakhir pembanting zarah Amerika yang akan datang: Brookhaven National Lab di Long Island di New York. Electron Ion Collider (EIC) adalah cadangan pemecut zarah yang akan dibanting elektron ke nukleus atom berat, dengan matlamat untuk memahami struktur nuklear yang lebih baik dan daya yang memegang atom bersama. Dua makmal...

Gempa Bumi Memusnahkan Landmark Alam Terkenal di Puerto Rico Gempa Bumi Memusnahkan Landmark Alam Terkenal di Puerto Rico

Tanda meriah Puerto Rican, Punta Ventana, telah runtuh berikutan gempa bumi 5.79 magnitud. Gempa bumi melanda hari ini pada 6:32 pagi waktu tempatan, menurut Kajian Geologi Amerika Syarikat. CBS News mengatakan tiada laporan mengenai kecederaan, tetapi banyak bangunan dan jalan telah rosak, dan gangguan elektrik telah dilaporkan di seluruh pulau. Malangnya, gempa itu telah menghancurkan Punta Ventana, seperti laporan...

Puffins Dilihat Menggunakan Alat untuk Masa Pertama Puffins Dilihat Menggunakan Alat untuk Masa Pertama

Para penyelidik menyaksikan puffin menggunakan tongkat untuk menggaru punggung dan dada mereka-tingkah laku yang sebelum ini tidak diketahui para saintis. Terdapat bukti yang membuktikan bahawa burung tertentu memiliki kecerdasan canggih. New Caledonian gagak alat canggih fesyen , koko menari muzik , dan anak ayam boleh mengingati di mana mereka menyembunyikan beribu-ribu barang makanan di dalam cache. Tetapi masih terdapat...

Tonton Matahari Menghidupkan Cincin Kebakaran Di Malam Ini Tonton Matahari Menghidupkan Cincin Kebakaran Di Malam Ini

Gerhana matahari terakhir dekad ini-dan gerhana matahari tunggal hanya dari kamu ar - Akan kelihatan di Eropah, Asia, Australia, dan Afrika bermula hanya beberapa jam selepas penerbitan artikel ini. Gerhana matahari gerhana, seperti gerhana matahari total, berlaku ketika Bulan berlalu di depan Matahari. Walau bagaimanapun, Bulan tidak sepenuhnya menutupi Matahari semasa gerhana matahari anulus, meninggalkan anulus, atau cincin terang....

Kajian: Blowout Massal di Gas Well pada 2018 Spewed 5 Times sebagai Banyak Metana sebagai ExxonMobil Anggaran Kajian: Blowout Massal di Gas Well pada 2018 Spewed 5 Times sebagai Banyak Metana sebagai ExxonMobil Anggaran

Penyelidikan yang diterbitkan minggu ini menunjukkan bahawa gas asli yang dimiliki oleh ExxonMobile yang baik di Belmont County, Ohio pada Februari 2018 mengeluarkan lebih banyak metana daripada yang difikirkan sebelumnya. Per CNN , ahli sains Belanda dan Amerika menerbitkan satu kajian di Prosiding Akademi Sains Kebangsaan pada hari Isnin yang menggunakan data satelit untuk menganggarkan jumlah pelepasan gas metana...

New Count of Gorilla Mountain Terancam mencadangkan Pemuliharaan Adakah Bekerja New Count of Gorilla Mountain Terancam mencadangkan Pemuliharaan Adakah Bekerja

Jumlah populasi gorila gunung bebas kini 1,063, menurut tinjauan baru yang menggalakkan. Angka penduduk gorila gunung ( Gorilla beringei beringei ) menuju arah yang betul, menurut penemuan banci baru yang disediakan oleh Fauna & Flora International, sebuah kumpulan pemuliharaan yang berfungsi untuk melindungi spesies terancam. Pada 1,063 orang yang disahkan, haiwan ini masih rendah, tetapi akan kelihatan bahawa usaha...

Semua spesies yang dinyahpulikan telah dilahirkan pada dekad ini Semua spesies yang dinyahpulikan telah dilahirkan pada dekad ini

Akhir Dekad Akhir Dekad Gizmodo, io9, dan Earther melihat kembali pada dekad lewat kami dan melihat ke depan pada masa depan apa yang menanti kita dalam sepuluh tahun akan datang. Sebelumnya Seterusnya Lihat semua Lonesome George, yang terakhir dari kura-kura Pulau Pinta, meninggal dunia pada 2012. Kisah George adalah cerita kepupusan yang sempurna. Ia mempunyai watak karismatik dengan wajah...

Para saintis Urutan Juruterbang Parakeet Terkenal di Amerika Para saintis Urutan Juruterbang Parakeet Terkenal di Amerika

Penyelidik telah menghasilkan genom keseluruhan yang pertama dari parakeet Carolina, burung nuri baru-baru ini pupus yang berasal dari Amerika Syarikat. DNA burung itu mendedahkan bahawa manusia (dan mungkin manusia sahaja) membawa kepupusan yang mendadak. Parakeet Carolina adalah salah satu daripada dua orang burung kakak tua yang berasal dari Amerika Syarikat, tetapi ia telah pupus pada tahun 1918, ketika individu...

Language