通過首創的3D模擬揭示了恒星內部的翻騰

在基本層面上，一顆星星非常簡單。引力擠壓恒星試圖使其坍縮，導致內核變得非常熱和致密。這觸發核聚變，由此產生的熱量和壓力會反重力。

當恒星處于主序帶狀態時，這兩種力相互平衡。簡單易行。但是它如何運作的細節非常復雜。

準確地對恒星內部進行建模需要復雜的計算機模型，即便如此，也很難將模型與我們在恒星表面看到的模型相匹配。現在一個新的計算機模擬正在幫助改變這種狀況。

雖然恒星的內部壓力和引力重量通常處于平衡狀態，但熱量的流動卻不是。恒星核心中產生的所有熱量和能量都必須及時逸出，并且有兩種一般的發生方式。

第一種是通過輻射交換。高能伽馬射線散射到核心中的原子核，在遷移到表面并逃逸時逐漸失去一些能量。恒星的內部是如此密集，以至于這可能需要數千年.

第二種方法是通過對流。恒星中心附近的熱物質試圖膨脹，將其推向表面。同時，表面附近較冷的材料凝結并向核心下沉。

這共同產生了循環的物質流，將熱能傳遞到恒星表面。這種對流攪動了恒星的內部，并且由于粘度和湍流渦旋等因素，建模非常困難。

恒星通常有輻射區和對流區。這些區域的位置和大小取決于恒星的質量。小恒星幾乎完全是對流的，而像太陽這樣的恒星有一個內部輻射區和一個外部對流區。

對于大質量恒星，這是翻轉的，有一個內部對流區和一個外部輻射區。我們對對流的了解之一是，它會導致恒星表面像一鍋沸騰的水一樣波動。這反過來又導致恒星的整體亮度略微閃爍。

在這項新研究中，研究小組展示了恒星中的對流區域如何與恒星閃爍的方式相關聯。他們發現，穿過恒星的聲波受到對流的影響，而對流反過來又改變了恒星閃爍的方式。

這意味著原則上我們可以通過觀察恒星的閃爍來研究恒星的內部，從而使天文學家能夠更好地了解恒星。

現在，閃爍對于目前的望遠鏡來說太小了，無法觀察到。但是有了更大、更靈敏的望遠鏡，我們應該能夠研究它們。

我們已經能夠通過所謂的日震學來研究太陽中聲波的影響。在接下來的幾十年里，我們應該能夠用附近的恒星做到這一點。

本文最初發表于今日宇宙.閱讀原文.

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