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这个网站以前在超级计算机上做过一些报告(链接)。也许有些人不太明白。他们认为这似乎与太空领域没有多大关系。事实上，事实并非如此。空间领域建模和仿真所需的数据和计算量比我们预期的要大得多。然而，人类可以通过计算机模拟来恢复太空中的许多情况。这也是航天工业中常见的方法。我们经常说19世纪人类的未来在海里，现在人类的未来在太空。大多数科学家使用超级计算机来模拟超新星爆炸。这是超级计算机作用的一个很好的例子。在这个领域，中国已经走在了世界的前列。

天体物理学家使用超级计算机进行了第一次极端超新星爆炸的二维模拟。极地超新星是超新星的一种。爆炸时的能量是普通超新星的100倍。直到上个十年，科学家才首次观察到极地超新星。

对于质量更大的恒星，如果超过钱德拉塞卡极限-大约是太阳质量的1.5倍，那么电子简并压力就不能阻止其重力坍缩。这时，恒星的核心会坍塌，产生中微子，这将导致恒星爆炸和超新星爆炸。

许多天体物理学家推测，极端的超新星爆炸是由一颗高度磁化的中子星——磁性星引起的。研究人员利用美国能源部国家能源研究和科学计算中心的超级计算机和劳伦斯·伯克利国家实验开发的CASTRO代码，进一步探索了磁星的起源。

据外国媒体报道，这听起来像是科幻电影中才有的情节。天体物理学家使用超级计算机进行了第一次极端超新星爆炸的二维模拟。极地超新星是超新星的一种。爆炸时的能量是普通超新星的100倍。直到上个十年，科学家才首次观察到极地超新星。

研究人员表示，这一尝试将有助于我们理解导致极端超新星的物理条件。许多天体物理学家推测，极端超新星的爆炸是由一颗高度磁化的中子星磁星引起的。研究人员利用美国能源部国家能源研究和科学计算中心的超级计算机和劳伦斯·伯克利国家实验开发的CASTRO代码，进一步探索了磁星的起源。

“这是第一次有人对极地超新星进行二维模拟。以前的研究只给出了这些事件的一维模型，”日本国家天文台的天体物理学家KenChen说。“通过对极地超新星进行二维模拟，我们可以获得关于流体不稳定性和混合的详细信息，这在一维模型中是无法获得的。这些细节对于准确描述极端超新星事件的原因至关重要，并有助于解释对应于极端超新星的观测结果，如光曲线和光谱。”

恒星的质量越大，引力就越大。当恒星形成时，氢会融合形成氦，释放能量以防止恒星因自身重力而坍缩。然而，对于非常大的恒星，氦将继续融合形成更重的元素，如氧和碳。最终，恒星的核心将由镍和铁组成。在这个阶段，聚变将不再释放能量，阻止恒星因自身重力而坍缩的将变成电子简并压力。

对于质量更大的恒星，如果它们超过钱德拉塞卡极限(约为太阳质量的1.5倍)，那么电子简并压力就无法阻止它们的重力坍缩。这时，恒星的核心会坍塌，产生中微子，这将导致恒星爆炸和超新星爆炸。

研究人员称，在超新星爆发期间，核心中的镍和铁原子将会发生裂变，留下大量混乱的带电粒子。带负电荷的电子会与带正电荷的正电子碰撞，产生不带电荷的中子。当恒星的核心主要由中子组成时，该恒星被称为中子星。其中，具有极高磁场的中子星被称为磁星。

这些中子星的密度如此之高，以至于一块糖大小的物质的质量超过10亿吨。中子星也旋转得非常快，达到每秒数百转。由此产生的磁场可以释放中子星的旋转能量，并将其转化为高能辐射，一些研究人员认为这是极端超新星的能量来源。

使用新的模拟结果，研究人员希望能够确定更准确的发生条件。“通过一个更加真实的磁性恒星驱动的极端超新星的二维模拟，我们希望获得更多定量的定性结果，”肯陈说。“到目前为止，天文学家已经观察到不到10个这样的事件。随着越来越多的发现，我们将能够确定它们是否具有稳定的性质。如果是，我们知道为什么，那么我们可以用它们作为标准参照物来测量宇宙中的距离。”

研究人员说以前没有人做过类似的模拟。“要对极端超新星进行多维模拟，你需要一台超级计算机和适当的编码(包括相关的微物理学)，”肯陈说。“这种模拟需要面对许多挑战，所以以前没有人能够制作二维模型。我们之所以能够第一次完成这项工作，是因为我们非常幸运能够使用NERSC的资源和CASTRO代码。”

什么是磁星？

磁铁是具有高强度磁场的罕见中子星，也是宇宙中最强的磁铁。迄今已知的2600颗中子星中，只有29颗被归类为磁星。然而，天文学家不知道磁星是如何形成的。与脉冲星不同，磁星爆发是由强磁场的能量驱动的。当磁场突然回到较低能量状态时，能量将以x光和伽玛射线的形式爆发。这意味着从磁星释放的能量相对较短，不如脉冲星稳定。

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