Supernovastrålning simulerad i Virtual Reality
För astrofysiker har den energiladdade röntgenstrålningen i utkanterna av en supernovaexplosion länge varit en gåta. Man har inte kunnat förklara hur elektronerna kunnat accelereras till hastigheter nära ljusets. Nu har forskare i England och i Linköping genom en kombination av superdatorberäkningar och VR-simuleringar hittat en möjlig förklaring.
Vid en supernovas explosion kastas ett moln av plasma och gas ut i rymden. Den gåtfulla röntgenstrålningen uppstår i omkretsen av detta plasmamoln.
Forskarna från Linköpings universitet, University of Warwick och Culham Science Centre har prövat en idé som först las fram av två amerikanska fysiker på 1980-talet. Idén gick ut på att man med ett starkt magnetfält och en strålningsvåg från en laser skulle kunna åstadkomma en ny sorts partikelaccelerator. Denna döptes till ”surfatron”, eftersom partiklarna skulle kunna rida på vågen som surfare på en havsvåg. Till skillnad från surfaren, så skulle partiklarna dock aldrig behöva bromsas upp utan kunna öka sin hastighet nästan i det oändliga.
De svenska och brittiska forskarna simulerade en liknande situation i anslutning till plasmavågsexpansionen från en supernova, och fann att ”surfatron-teorin” verkligen kan förklara den snabba röntgenstrålningen.
– Simuleringarna krävde superdatorkraft och producerade väldigt stora datamängder, upp till en terrabyte per simulering. Dessa data bearbetade vi med ett specialutvecklat visualiseringsverktyg som kan hantera stora tidsserier. Verktyget omvandlade informationen till Virtual Reality-bilder.
– På så sätt har det i slutändan blivit möjligt att ”kliva in” i plasmasimuleringen och se röntgenstrålningen omkring sig i tredimensionell form, säger professor Anders Ynnerman. Han är astrofysiker i grunden och föreståndare för både Nationellt Superdatorcentrum i Linköping och universitetets VR-laboratorium i Norrköping.
Anders Ynnerman och hans medarbetare doktor Mark Dieckmann ser kombinationen av superdatorkraft och VR-program som en värdefull hjälp för forskningen i astrofysik. Här handlar det ofta om enorma informationsmängder som är för stora för att analysera på traditionellt sätt, och som bara blir hanterliga när de omvandlas till tredimensionella bilder.
Mer information Anders Ynnerman, 013-28 26 25, 011- 36 33 09, 0705-56 66 38, anders@nsc.liu.se, eller Mark Dieckmann, 011-36 33 28, mardi@itn.liu.se.
