Jak dochodzi do wybuchu supernowej i dlaczego pozostałością po śmierci masywnej gwiazdy może być gwiazda neutronowa lub czarna dziura? O tych zjawiskach opowie na PWr prof. Hans-Thomas Janka z Instytutu Astrofizyki im. Maxa Plancka.

Uznany niemiecki astrofizyk będzie gościem Interdyscyplinarnego Seminarium Naukowego Politechniki Wrocławskiej. Jego wykład „Supernova Explosions of Massive Stars: A Multi-Physics-Problem with Great Relevance Beyond Astronomy” odbędzie się we wtorek, 10 listopada, o godz. 13.15 w Centrum Kongresowym PWr (bud. D-20, ul. Janiszewskiego 8).

Spotkanie jest otwarte dla wszystkich zainteresowanych. Obowiązują wcześniejsze zapisy, link wkrótce.

Współorganizatorem spotkania jest wrocławski oddział Academia Europaea.

Kosmiczne eksplozje ważne nie tylko dla astronomii

Końcowym etapem życia masywnych gwiazd jest gwałtowne zapadnięcie się ich jąder. W jego wyniku powstaje gwiazda neutronowa lub czarna dziura, a procesowi może towarzyszyć potężna eksplozja supernowej.

Zjawiska te mają ogromne znaczenie dla ewolucji galaktyk i wzbogacania ich w pierwiastki chemiczne. Są także naturalnymi laboratoriami fizyki cząstek i fizyki jądrowej. Same wybuchy oraz późniejsze zderzenia powstałych w ten sposób zwartych obiektów są źródłami promieniowania elektromagnetycznego, neutrin i fal grawitacyjnych.

Nowoczesne trójwymiarowe symulacje prowadzone z wykorzystaniem superkomputerów potwierdzają, że większość wybuchów supernowych jest napędzana przez energię przekazywaną przez neutrina. Modele pozwalają już wyjaśniać wiele obserwowanych zjawisk, ale wciąż pozostawiają naukowców z szeregiem otwartych pytań.

Podczas wykładu prof. Hans-Thomas Janka przedstawi podstawy teorii eksplozji supernowych, najnowsze kierunki badań oraz problemy, nad którymi obecnie pracują astrofizycy. Pokaże również, jak badania te łączą astronomię z fizyką cząstek i fizyką jądrową.

Pionier komputerowych symulacji supernowych

Prof. Hans-Thomas Janka jest pracownikiem naukowym i kierownikiem grupy badawczej w Instytucie Astrofizyki im. Maxa Plancka w Garching. Jest także związany z Uniwersytetem Technicznym w Monachium, gdzie w 2016 r. został mianowany profesorem.

Zajmuje się teorią wybuchów supernowych i powstawania gwiazd neutronowych, astrofizyką neutrin i fizyką jądrową, a także hydrodynamiką numeryczną oraz modelowaniem transportu neutrin. Wraz ze swoim zespołem należał do pionierów wielowymiarowych symulacji zderzeń gwiazd neutronowych i supernowych powstających wskutek zapadania się jąder masywnych gwiazd.

Za osiągnięcia w tej dziedzinie w 2022 r. otrzymał Medal Karla Schwarzschilda, przyznawany przez niemieckie Astronomische Gesellschaft. Jest również laureatem Medalu Ottona Hahna Towarzystwa Maxa Plancka, Nagrody Heinza Billinga w dziedzinie obliczeń naukowych oraz Nagrody Hanno i Ruth Roelin za popularyzację nauki.

W ramach grantu ERC Advanced badał związki między budową masywnych gwiazd a mechanizmem ich eksplozji. Wykorzystywał do tego trójwymiarowe symulacje komputerowe, których wyniki konfrontował z obserwacjami astronomicznymi.

Tematyka ta nadal pozostaje głównym obszarem badań jego zespołu.