Amikor az Univerzum legnagyobb csillagjai kifogynak az energiából, szupernovaként felrobbannak, befelé omlanak szét, neutroncsillagot, fekete lyukat hagyva maguk után, vagy teljesen elpárolognak. A robbanás belsejében történteket nehéz, az úgynevezett egzotikus szupernovákat, a legritkább és legfényesebb csillagrobbanásokat még nehezebb megérteni.

Csillagászok masszív szuperszámítógépeket használnak ritka szupernovák dinamikájának jobb megértéséhez. A folyamatot szimulálják.

Hosszú évek kutatásai, többmillió szuperszámítógépes számítási idő után, tajvani, amerikai és japán kutatók elkészítették az első 3D hidrodinamikus szimulációt egzotikus szupernovákról. Az ötmillió óra ugyan közel hatszáz év, viszont mivel a számításokat sokezer párhuzamosan dolgozó gép végezte, nem tűnik olyan óriási időnek.

Ezek a ragyogó és erőteljes robbanások hatalmas csillagok életének végét jelentik, és a tudósok most már viszonylag átfogó ismeretekkel rendelkeznek a jelenségekről. A szupernovák többségénél belső fényességük jól ismert, és tudósok ezért számítógépes modelleket tudtak készíteni a robbanáskor történtekről.

Az utóbbi évek nagyléptékű szupernova-megfigyeléseiből újfajta kozmikus robbanásokra figyeltek fel. Egyikük tízszer-százszor fényesebb, mint az átlagosak, és nagyon sokáig tart. Ezek az egzotikus szupernovák, és a ritka jelenségek kikezdik a szupernova-fizika megértését.

A szabályos szupernovákat a náluk mintegy százszor fényesebb szuperfényes szupernovákkal összevetve, előbbiek tipikusan csak néhány hétig, hónapig tartják meg a fényességüket. A szinte végtelen fényűek viszont évekig vagy még tovább. Más egzotikus szupernovák fényereje szabálytalan, időszakonként változik.

Az egzotikus szupernovák „elkövetői” a Napnál kb. 80-140-szer nagyobb tömegű csillagok. A róluk összegyűjtött minél nagyobb ismeretek kulcsok lehetnek az Univerzum legóriásibb csillagjai evolúciójának megértéséhez.

A modellezés azonban komoly kihívás, ráadásul a jelenlegiek többsége erősen korlátozott, mert a szimulációk csak egydimenziósak.

Csúcstechnológiás szuperszámítógépes szimulációval, többmillió óra számítási idővel a kutatók viszont modellezték, hogy az egzotikus szupernova-robbanás belsejében lévő turbulens szerkezetek hogyan befolyásolják a teljes szupernova fényességét, robbanását. Kiderült, hogy a nem szabályos folyadékmozgásból teremtődött turbulencia kulcsfontosságú a komplex dinamikához vezető folyamatokban.

A turbulens szerkezetek összekeverik, eltorzítják az anyagot, befolyásolják az energiakibocsátást és -továbbítást, így pedig hatnak a szupernova fényességére és kinézetére.