Modellierungspaket zur Sondierung von stellaren Explosionen
Wissenschaftler, die an dem EU-finanzierten Projekt STELLAR EXPLOSIONS arbeiten, entwickelten verbesserte Modelle von Explosionsmechanismen und Strahlungsdynamik. Damit untersuchten sie die Spektren, Lichtkurven und Polarisationssignaturen aller Arten von Supernovae (SNES), den größten Explosionen im Weltraum, sowie andere stellare Explosionsereignisse, um spannende neue Beschreibungen der Dynamik zu erhalten. Physikalisch konsistente Modelle des Vorläufersterns, die aus dem öffentlichen Sternentwicklungscode MESA-Star erstellt wurden, waren dDer Schlüssel zum Erfolg bei der Modellierung von Explosionsmechanismen. Anschließend entwickelten die Wissenschaftler einen Strahlungshydrodynamik-Code, genannt V1D, um den Kernkollaps und stellare Ausbrüche zu behandeln. Der Höhepunkt der Projektmodellierung war die Entwicklung von CMFGEN, einschließlich aller relevanten Prozesse für das nicht-lokale thermodynamische Gleichgewicht (non-LTE) und der Zeitabhängigkeit des Strahlungstransports in homolog expandierenden SNe-Auswurfmassen. Ejecta sind Sternenreste, die bei der Explosion ausgestoßen werden. Nach Milliarden Jahren der Explosionen liefern sie wichtige Informationen darüber, wie das Universum zu seinem heutigen Zustand gekommen ist. CMFGEN wurde erweitert, um die Behandlung von nicht-thermischen Prozessen zu umfassen und wurde gegen eine Vielzahl von Daten getestet. STELLAR EXPLOSIONS verbindet auf einzigartige Weise drei Modellcodes (MESA, V1D und CMFGEN), um umfassende dynamische Beschreibungen massereicher Sternexplosionen äußerst detailliert und im Zusammenhang zu liefern. Darüber hinaus ermöglicht CMFGEN detaillierte Untersuchungen des nicht-LTE-Aspekts der Strahlungsübertragung, der mit anderen verfügbaren Codes nicht möglich ist. Die Anwendungen der Algorithmen haben bahnbrechende Informationen über alle Arten von Supernovae-Explosionen geliefert. Modelle der Auswurfmassen haben Lichtkurven und voll polarisierte Spektren für jeden SN-Typ erzeugt. Die Code-Entwicklung und Anwendung auf Beobachtungen übertrafen die ursprünglichen Erwartungen weit und führten zu zahlreichen Publikationen in referierten wissenschaftlichen Zeitschriften. Insgesamt hat STELLAR EXPLOSIONS ein Softwarepaket für die Modellierung der Ursachen, Mechanismen und Auswirkungen von SN-Explosionen geliefert, die der experimentellen und theoretischen Untersuchung einiger der wichtigsten Fragen rund um unser Universum einen starken Impuls geben werden.
