Simulações 3D utförd av japanska forskare visade rollen av chockvågor som kommer från sentida stjärnor i bildandet av märkliga strukturer i stjärnväxter. Essas-konfigurationer liknar gigantiska vagnshjul, med filament som sträcker sig som ekrar från en tät kärna. Processen hjälper till att förklara hur gas organiserar sig för att ge upphov till nya stjärnor i Via Láctea.
Pesquisadores av Universidade av Kyushu och Universidade av Nagoya ledde arbetet. Eles använde en superdator för att återskapa förhållandena inuti gigantiska molekylära moln.
Simulações återskapar interaktion mellan gravitation och stötvågor
Forskare har byggt ett virtuellt molekylärt moln med magnetfält. Tyngdkraften förvrängde först dessa fält till en timglasform. Sedan passerade en simulerad chockvåg, liknande de som genereras av supernovarester, genom strukturen.
Stöten skapade sneda stötar i olika vinklar. Essas-regioner förstärkte delar av magnetfältet och öppnade preferentiella kanaler för gasflöde. Med tiden koncentrerades materialet till långsträckta filament som konvergerar mot mitten.
- Stötvågen mötte krökta magnetfält i olika vinklar
- Choques sneda bildade vägar för tät gas
- Filamentos sträckte ut sig som ekrar från ett hjul
- Central Núcleo blev tätare med ansamling av material
- Gás med låg densitet mellan ekrarna förblev nästan orörlig
Essa-dynamik inträffar under miljontals år och resulterar i system som kallas Hub-Filament Systems (HFS).
Shingo Nozaki beskriver mekanismen för stjärnbildning
Shingo Nozaki, huvudförfattare till studien och Kyushu:s doktorand vid Universidade, förklarade att stjärnor föds i de kallaste, tätaste delarna av molekylära moln. Nessas regioner kollapsar gasen under sin egen gravitation.
Muitos stellar plantskolor visar smala filament som kan leda in material i kärnan. Entender ursprunget till dessa filament är avgörande för att förstå hur gas ackumuleras och bildar stjärnor. Simuleringar visar att externa stötvågor spelar en central roll i denna process.
Superdatorn ATERUI III, dedikerad till astronomi, gjorde det möjligt för magnetohydrodynamisk modellering att utföras med hög precision. Resultaten återgav mönster som observerats av teleskop i flera regioner av Via Láctea.
Gás flyter snabbt genom filamenten
Nas-simuleringar, tät gas rör sig längs filamenten mot mitten. Sua-hastigheten ökar när den närmar sig kärnan. Já det mindre täta materialet mellan ekrarna förblir praktiskt taget stationärt.
Esse beteende förklarar varför bara en liten del av den totala gasen i molekylära moln slutar förvandlas till stjärnor. De flesta förblir spridda eller når inte den kritiska densiteten för kollaps.
Forskare observerade att interaktionen mellan gravitation, magnetfält och stötvågor skapar en kosmisk cykel. Explosões av döende stjärnor hjälper till att forma miljöerna där nya stjärnor föds.
Estudo förbättrar förståelsen för processer som är svåra att observera
Observar som direkt bildar dessa realtidssystem är komplicerat på grund av tids- och avståndsskalorna. Simuleringar erbjuder ett sätt att studera dessa fenomen i detalj.
Framtida Trabalhos planerar att testa olika molnkonfigurationer och stötvågsintensiteter. Forskare vill förstå varför filamentmönster varierar i olika delar av galaxen.
Artikeln publicerades den 18 mars i tidskriften The Astrophysical Journal Letters.
Implicações för att studera stjärnbildning i galaxen
Upptäcktena kopplar döden av massiva stjärnor till skapandet av nya. Ondas chock och stjärnvindar från supernovor fungerar som triggers som omorganiserar gasen till ordnade strukturer.
Astrônomos har redan identifierat flera exempel på dessa centralkärniga filamentsystem i infraröd- och radioobservationer. Simuleringar ger nu en rimlig fysisk modell för dess ursprung.
Arbetet förstärker vikten av beräkningssimuleringar för att komplettera data från teleskop som Herschel och Spitzer. Juntos, de hjälper till att lägga pusslet med stjärnutvecklingen i Via Láctea.