2025年8月,超级计算机Trillium正式启动,成为解开红巨星内部奥秘的关键工具。来自维多利亚大学天文学研究中心的西蒙·布卢安和明尼苏达大学的法尔克·赫维希联手,利用德克萨斯高级计算中心以及多伦多大学SciNet团队的资源,完成了这一壮举。他们发现,恒星旋转是帮助元素跨越内部屏障的决定性因素。这种旋转通过增强外层对流包层产生的湍流运动,使得原本难以穿透的内部重力波大幅增加混合能力。科学家们早就知道,像太阳一样的恒星核心区域氢耗尽后会急剧膨胀成为红巨星,但其核心化学成分与表面观测到的变化一直难以解释。这次研究明确指出,这种物质传输是由旋转驱动的内部重力波实现的。旋转能让模拟中的混合速率比非旋转恒星高出100倍以上,且速度越快效果越显著。尽管从20世纪70年代起就有观测证据表明深处物质向外传输,但具体机制直到现在才得以确认。法尔克·赫维希表示,过去因计算能力有限无法检验假设,而Trillium的强大算力让他们得以梳理细微影响。这项研究不仅解开了红巨星演化之谜,还为太阳未来的命运提供了参考。借助这些大规模流体动力学模拟,科学家们成功揭示了恒星内部的隐藏混合引擎。这种新的计算技术不仅应用于恒星演化领域,还将为研究海洋、大气乃至血液循环等复杂流动提供有力工具。《自然·天文学》杂志刊载了这一突破性成果。