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Paquete de modelado para estudiar las explosiones estelares

El estudio de las explosiones de estrellas masivas puede aportar información importante sobre la evolución del Universo y las distancias existentes entre los objetos que lo forman. Un grupo de científicos financiados con fondos de la Unión Europea ha desarrollado y aplicado modelos avanzados con resultados fascinantes.

Cambio climático y medio ambiente

Los científicos que trabajan en el proyecto financiado con fondos europeos STELLAR EXPLOSIONS han desarrollado modelos mejorados de los mecanismos de las explosiones y de la dinámica de la radiación. Aplicaron estos modelos para investigar los espectros, las curvas de luz y las señales de polarización de todo tipo de supernovas (SN), las mayores explosiones que se producen en el espacio, así como otros ejemplos de explosiones estelares, obteniendo nuevas y apasionantes descripciones de la dinámica de las mismas. La clave del éxito al modelar los mecanismos de las explosiones fue comenzar con modelos físicamente coherentes de las estrellas progenitoras, obtenidos mediante el código público de evolución estelar, MESA-Star. A continuación, los científicos desarrollaron un código de hidrodinámica de la radiación, denominado V1D, para estudiar el colapso del núcleo y las erupciones estelares. El punto álgido del modelado fue el desarrollo de CMFGEN, incluidos todos los procesos relevantes para el equilibrio termodinámico no local (NLTE) y la dependencia del tiempo de la transferencia de radiación del material eyectado de SN en expansión homóloga. El material eyectado son los restos de las estrellas expulsados cuando estas explotan. Tras miles de millones de años de explosiones, proporcionan información importante sobre cómo el Universo acabó siendo como es. CMFGEN se amplió para incluir también el tratamiento de procesos no térmicos, y se ha comprobado con una variedad de datos. La peculiaridad de STELLAR EXPLOSIONS reside en la combinación de tres códigos de modelado (MESA, V1D y CMFGEN) para obtener descripciones dinámicas exhaustivas de las explosiones de estrellas masivas con un detalle y unas interrelaciones sin precedentes. Además, CMFGEN permite el estudio detallado del aspecto NLTE de la transferencia de radiación que no es posible con otros códigos disponibles. La aplicación de los algoritmos aportó información novedosa sobre todo tipo de explosiones de supernovas. Los modelos de material eyectado generaron curvas de luz y espectros polarizados completos para cualquier tipo de SN. El desarrollo de los códigos y la aplicación a las observaciones superaron con creces las expectativas iniciales, dando lugar a múltiples publicaciones en revistas científicas revisadas por pares. En líneas generales, STELLAR EXPLOSIONS aportó un paquete de herramientas de software para modelar las causas, los mecanismos y los efectos de las explosiones de supernovas que dará un fuerte impulso a las investigaciones teóricas y experimentales relacionadas con algunas de las preguntas más importantes sobre el Universo.

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