Petar Mimica, hrvatski astrofizičar na Sveučilištu u Valenciji u novom je broju renomiranog časopisa Nature objavio zanimljivu studiju koja otkriva izuzetno dinamičan proces u kojem umiru neke od masivnijih zvijezda u svemiru
Mimicu i njegove kolege u timu koji prevodi Christina Thöne
s Andaluzijskog Instituta za Astrofiziku u Granadi, na istraživanje su
potaknule snimke NASA-inog svemirskog teleskopa Swift koje su otkrile
neobično moćne i trajne bljeskove gama zraka, puno dugotrajnije od
uobičajenih.
GRB-ovi su najsnažniji poznati bljeskovi u svemiru koji nalikuju na
svjetlost svjetionika. Njima dominiraju zrake velike energije poznate
kao gama zrake. Obično nastaju kada goleme zvijezde na kraju svoga
života snagom fuzije više ne uspijevaju stvoriti pritisak koji bi bio
dovoljan da se suprotstavi gravitaciji pa se urušavaju i oblikuju crne
rupe. Materija koja upada u crnu rupu u okolini stvara vrući disk, a
okomito na njegovu ravan, gore i dolje, izbacuje mlaz plazme koji može
doseći brzine veće od 99.9999 posto brzine svjetlosti. Mlaz koji izađe
iz matične zvijezde u kratko vrijeme u svemir oslobađa toliko energije
koliko će naše Sunce stvoriti u 10 milijardi godina. Ovi bljeskovi
uglavnom traju između 20 i 40 sekundi.
Petar Mimica je rođen u Splitu 1978. godine. Osnovnu
školu pohađao je u Omišu, a matematičku gimnaziju u Splitu. Od 1996. do
2001. studirao je fiziku na PMF-u u Zagrebu. 2001. je dobio prestižnu
doktorsku stipendiju društva Max-Planck pa je od 2001. do 2004. bio na
doktoratu na Max-Planck-Institutu za Astrofiziku u Garchingu pokraj
Muenchena. 2006. dobio je prestižnu dvogodišnju postdoktorsku
Marie-Curie stipendiju i počeo raditi na Sveučilištu u Valenciji. Od
2008. do 2010. radio je na projektu ‘Superračunala i znanost’, a od
početka ove godine na projektu ‘CAMAP: Computer Aided Modeling of
Astrophysical Plasmas’
Međutim, prema podacima koje je Swift prikupio na Božić 2010. godine, bljesak tijela nazvanog GRB 101225A,
udaljenog oko 5 i pol milijardi svjetlosnih godina, trajao je duže od
pola sata. Uz to, imao je još jedno neobično svojstvo – za razliku od
uobičajenih GRB-ova, u kojima je zračenje posljedica sudara hladnog
mlaza materije s međuzvjezdanim plinom, njegov je spektar imao snažne
karakteristike toplinskog zračenja.
Na temelju Swiftovih podataka Mimica i njegovi kolege zaključili su da
je potrebno pronaći novi scenarij koji bi objasnio ovako neobičan
događaj. U svojem radu, predstavljenom u Natureu,
tim je krenuo od pretpostavke da je GRB 101225A nastao u tzv. binarnom
sustavu zvijezda, spajanjem neutronske zvijezde s helijevom jezgrom
zvijezde-diva. Na temelju simulacija super-računala ‘LLuís Vives’, koje
ima 960 GB RAM-a i 15 TB memorije na disku, znanstvenici su zaključili
da je u posljednjoj fazi postojanja ovog egzotičnog sustava neutronska
zvijezda ušla u zvijezdu-diva i toliko ju poremetila da je ova izgubila
gotovo cijelu vodikovu omotnicu. Putovanje neutronske zvijezde završilo
je dramatičnim stapanjem s helijevom jezgrom koje je pokrenulo
eksploziju ogromnih razmjera. Budući da je ona započela unutar
zvijezde-diva, u početku nije bila vidljiva. No kada se velika količina
energije probila kroz izbačenu omotnicu, mlazovi svjetla postali su
vidljivi i za Swiftove detektore. Na svom putu kroz omotnicu mlazovi su
morali proći kroz uske pukotine blizu sjevernog i južnog pola
zvijezde-diva, pri čemu su se zagrijali do ogromnih temperatura i
emitirali toplinsko zračenje koje je opazio NASA-in svemirski teleskop.
Istražujući neka ranija promatranja tim u Valenciji otkrio je još jedan
primjer eksplozije iz 2006. godine koji je pokazao jako slična svojstva i
potvrdio njihove zaključke.
Mimica kaže da je korištenje simulacija u astrofizici uobičajeno u
gotovo svim područjima i na svim razinama, od modeliranja nastanka
planeta do razumijevanja strukture čitavog svemira. ‘Astrofizički
problemi današnjice zahtijevaju opisivanje fizikalnih procesa na mnogo
prostornih i vremenskih skala, što onemogućuje da se rješavaju papirom i
olovkom. Simulacije su računalne primjene dobro poznatih matematičkih
metoda za rješavanje fizikalnih jednadžbi i pouzdane su onoliko koliko
su poznati početni uvjeti sustava i fizikalni zakoni koji njime
upravljaju’, objasnio je Mimica.
