Astronomii știu de mult că atunci când stelele precum Soarele nostru rămân fără hidrogen în miez, ele se umflă în giganți roșii, devenind de aproximativ o sută de ori dimensiunea lor originală.
Începând cu anii 1970, observațiile au arătat că compoziția chimică de pe suprafața stelelor se modifică pe măsură ce acestea se transformă în giganți roșii: de exemplu, raportul dintre izotopii de carbon se schimbă. Aceasta înseamnă că substanța din straturile adânci se ridică cumva spre vârf. Dar între nucleu, unde au loc reacțiile termonucleare, și învelișul exterior al stelei, există un strat de barieră stabil – și modul în care materia îl depășește a rămas un mister de zeci de ani.
Acum răspunsul a fost găsit. Într-un nou studiu, oamenii de știință de la Universitatea Victoria (Canada) și de la Universitatea din Minnesota au arătat că rotația stelei joacă un rol cheie.
Mișcările convective – fluxuri fierbinți de materie în învelișul exterior al gigantului roșu – generează așa-numitele unde interne care pătrund în stratul de barieră. Calculele anterioare au arătat că aceste valuri transportă prea puțin material pentru a explica schimbările pe care le văd oamenii de știință. Cu toate acestea, s-a dovedit că rotația stelei crește semnificativ eficiența acestei amestecări – de peste 100 de ori în comparație cu o stea care nu se rotește. Și cu cât această rotație este mai rapidă, cu atât transferul este mai intens.
IMG1 IMG1 Se dovedește că rotația joacă un rol cheie în transferul de materie pe suprafața unei stele. Sursa: AI/ScienceDaily.com
„Folosind simulări 3D de înaltă rezoluție, am putut determina modul în care rotația stelei afectează capacitatea elementelor de a depăși bariera”, spune autorul principal Simon Blouin. „Rotația stelei oferă o explicație naturală pentru semnăturile chimice observate ale giganților roșii tipice.”
Descoperirea a fost posibilă doar datorită celor mai recente supercalculatoare, în special supercomputerului canadian Trillium, lansat în august 2025. Simulările hidrodinamice tridimensionale care simulează fluxul de materie în interiorul unei stele necesită un consum extrem de resurse. „S-a considerat de multă vreme că rotația face parte din soluția la acest mister, dar puterea limitată de calcul a împiedicat, până de curând, pur și simplu testarea cantitativă a acestei ipoteze”, spune liderul proiectului Falk Herwig, directorul Centrului de Cercetare Astronomică de la Universitatea Victoria.
Întrucât Soarele nostru va deveni și o gigantă roșie în câteva miliarde de ani, rezultatele studiului oferă, de asemenea, o perspectivă asupra evoluției sale viitoare. Iar metodele de calcul dezvoltate pentru a rezolva această problemă pot fi folosite cu mult dincolo de astrofizică – de exemplu, pentru a modela curenții oceanici, procesele atmosferice și chiar fluxul de sânge în corpul uman.
