Mehrdimensionale Simulationen von Explosionen Weißer Zwergsterne

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Um die Genauigkeit der derzeit besten kosmologischen Entfernungsmaßstäbe, Supernovae vom Typ Ia, weiter zu verbessern, soll der Explosionsmechanismus dieser Ereignisse mit Hilfe mehrdimensionaler Computersimulationen erforscht werden. Sie werden theoretisch durch Explosionen Weißer Zwergsterne erklärt, in denen die turbulente Ausbreitung thermonuklearer Brennfronten eine zentrale Rolle spielt. Durch die hohe Komplexität des Problems sind viele Details der physikalischen Prozesse, und damit die genaue Abhängigkeit der Explosionseigenschaften von den Anfangsbedingungen, weiterhin unbekannt. Wir beabsichtigen, die Dynamik der Explosionen in mehreren Raumdimensionen zu untersuchen, wenn die thermonukleare Brennfront zunächst mit Unterschall propagiert (Deflagration) und anschließend spontan in eine Überschall-Brennfront (Detonation) übergeht. Ebenso planen wir, den Einfluss der Rotation des Sterns auf die Explosionsdynamik in zwei und drei Raumdimensionen zu klären. Für diese Arbeiten steht uns ein Rechenprogramm zur Verfügung, das bereits erfolgreich zur mehrdimensionalen Simulation von thermonuklearen Explosionen Weißer Zwerge eingesetzt wurde und derzeit für die Untersuchung der oben genannten Prozesse erweitert wird. Damit besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass wir in diesen, insbesondere für die Präzisions-Kosmologie sehr aktuellen, Fragestellungen wichtige Fortschritte erzielen können.