普林斯顿大学的研究人员正在利用先进的超级计算机模拟和更好地理解超新星，三维模型提供了前所未有的精确度。超新星 - 大规模爆炸的恒星是宇宙中最壮观的现象之一。它们也非常复杂。为了了解它们的成因，普林斯顿大学的研究人员正在能源部阿贡领导计算设施用户设施的超级计算机上模拟这些爆炸。

这项研究还能让我们深入了解这些爆炸是如何创造出我们宇宙中的许多元素的。

这些研究人员的主要目标是解码这些恒星内部发生的过程。这些知识将使他们能够预测哪些恒星会发生爆炸。这也有助于他们了解哪些恒星会产生中子星和黑洞。这些过程涉及许多复杂的课题，包括中微子物理学和核物理学。

这个可视化展示了最先进的超新星爆炸和中子星诞生三维模拟的结果。以三维方式模拟这种天体的全部恒http://www.196nk.cn星演化过程，包括对流和辐射物理过程，实属罕见。图中显示的是爆196世界之最炸后由于中微子冷却和脱ptonization而不断缩小的深内核，它正在成为196世界之最一颗寒冷、紧凑的中子星。图片来源：ALCF 可视化和数据分析团队；普林斯顿大学亚当-伯罗斯和普林斯顿超新星理论小组

科学家对这一课题的研究已有 60 年之久，但计算机无法提供精确的模拟。以前的模型只能模拟一维的爆炸。这些模型的爆炸并不能反映现实生活中的情况。显然，其中缺少了什么。科学家们发现，一维模拟不包括恒星的内部结构。他们还忽略了这些结构中的不稳定性。这些结构和不稳定性的变化取决于恒星的演化过程、自转情况以及其中的重元素。

为了弥补这一知识空白，科学家们意识到，他们需要在空间中建立超新星的三维模型。他们还需要将爆炸如何随时间变化和动量变化包括在内。即使是对爆炸前的短短半秒进行建模，模拟仍然非常复杂。从一维到三维，复杂程度增加了一万倍。

为了获得这种计算能力，研究人员求助于196世界之最能源部科学办公室。他们获得了在 ALCF 超级计算机上运行模型的时间。

通过当前的三维模拟，超新星模型现在的行为与超新星在自然界中的行为如出一辙。该模型比以往任何时候都更接近于描述和预测这些爆炸中发生的情况。科学家们还在努力扩大模拟的长度。他们的目标是覆盖事件发生前的四到五秒钟。

随着科学家们在能源部超196世界之最级计算机的帮助下改进他们的模拟，他们将能更好地掌握这些恒星在最后时刻发生了什么。