Simon Blouin
Stagiaire postdoctoral en astrophysique
University of Victoria
Publication primée : 3D hydrodynamics simulations of internal gravity waves in red giant branch stars
Publiée dans : Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Résumé
En astrophysique stellaire, comprendre les mécanismes opérant au cœur des étoiles est essentiel. La dynamique interne des étoiles influence non seulement leur évolution mais aussi la formation des éléments qui constituent tout ce qui nous entoure. Les étoiles sont les forges qui façonnent les éléments essentiels à la vie. Ce travail plonge à l’intérieur d’une étoile de la branche des géantes rouges, phase qu’atteindra notre Soleil dans cinq milliards d’années. Grâce à des simulations hydrodynamiques en trois dimensions, Simon Blouin et ses collaborateurs ont recréé l’intérieur de ces étoiles en utilisant jusqu’à 24 milliards de voxels (pixels tridimensionnels). Ces calculs permettent de suivre avec une fidélité inégalée le mouvement du gaz à l’intérieur de l’étoile pendant plusieurs mois. Les simulations ont été effectuées sur certains des plus puissants superordinateurs en Amérique du Nord, nécessitant une puissance de calcul qui atteignait parfois l’équivalent de 56 000 ordinateurs portables modernes. Les auteurs ont mis en lumière les ondes de gravité internes qui se propagent à l’intérieur de l’étoile. Ces ondes sont analogues aux vagues à la surface de l’océan, mais se propagent à l’intérieur d’un fluide plutôt qu’à sa surface. Contrairement aux attentes, les chercheurs concluent que ces ondes sont incapables de contribuer significativement aux mélanges des espèces chimiques à l’intérieur de l’étoile, ce qui a des conséquences pour l’évolution subséquente de l’étoile. À partir de ces calculs, des animations haute résolution qui facilitent la compréhension des phénomènes complexes se déroulant à l’intérieur de l’étoile ont été générées. Ces animations permettent de communiquer efficacement au public ce à quoi ressemble l’intérieur d’une étoile, une perspective qui autrement resterait plutôt abstraite et théorique.