Simulatore stellare

(ASI) – Quando una stella invecchia, piano piano perde peso. Da cosa dipende questo progressivo ‘dimagrimento’? Gli scienziati pensano che la causa principale sia la dispersione di gas nel corso dell’evoluzione stellare.

Ma la spiegazione precisa di questo fenomeno è ancora un mistero. Infatti ricostruire la crescita delle stelle sui normali computer che si usano per le simulazioni astronomiche impiegherebbe svariati millenni.

Ora due astrofisici del Kavli Institute for Theoretical Physics in California potrebbero avere l’occasione di aggirare il problema.

Matteo Cantiello e Yan-Fei Jiang (foto in basso a destra) utilizzeranno il supercomputer Mira, sesta macchina più veloce al mondo, all’interno del progetto INCITE (Novel Computational Impact on Theory and Experiment).

Si tratta di un’iniziativa finanziata dal Dipartimento dell’Energia statunitense, che ha indetto un bando per iniziative che tentino di affrontare le ‘grandi sfide’ della scienza e dell’ingegneria.

I progetti selezionati vincono un premio che non si misura in denaro, ma in tempo: preziose giornate di lavoro sfruttando la tecnologia di Mira.

E così Cantiello e Jiang hanno ottenuto 120 milioni di ore CPU (da Central Processing Unit, unità di elaborazione dei dati) per tentare di svelare il mistero della perdita di massa delle vecchie stelle.

“Avere accesso a Mira – spiega Cantiello – significa essere in grado di svolgere calcoli che su un laptop impiegherebbero circa 150.000 anni”.

I due astrofisici useranno il supercomputer per sviluppare simulazioni tridimensionali dell’interno delle stelle, in particolare degli strati più esterni che compongono le stelle massicce.

Questi calcoli saranno molto importanti per aggiornare gli attuali modelli di evoluzione stellare, svelando la complessa fisica che regola l’interazione tra gas, radiazioni e campi magnetici.

Il fenomeno di perdita di massa stellare ha un ruolo decisivo nel determinare il destino finale di questi oggetti celesti: il tipo di esplosione in supernova che subiranno, così come il residuo che lasceranno una volta esplose (ad esempio stelle di neutroni o buchi neri).

E nel caso specifico dei buchi neri, la questione si fa doppiamente interessante: “Comprendere l’origine dei sistemi binari formati da buchi neri – commenta Jiang – richiede prima di tutto una migliore comprensione della perdita di massa dei loro progenitori stellari”.

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