Создана самая точная модель рождения звезд
Симуляция образования звезд крайне важна для понимания их природы и жизненного цикла. Астрофизики построили самую точную модель этого процесса на сегодняшний день. Правда, для одного запуска алгоритма может потребоваться несколько месяцев
Астрофизики уже несколько лет моделируют звездообразование. Однако, построение таких моделей до сих пор остается очень сложным из-за обилия физических процессов, экспериментальных данных о которых не так много. Лучшее, что сегодня могут предложить астрофизические модели, это небольшой участок газового облака, из которого формируется звезда.
В новом исследовании ученые представили инструмент под названием STARFORGE, который способен смоделировать процессы звездообразования в газовом облаке, размер которого в 100 раз больше, чем в предыдущих моделях. Разрешение получаемой 3D-модели также является самым высоким на сегодняшний день. Используя эту виртуальную лабораторию, исследователи стремятся найти ответы на волнующих их научные вопросы. Например, авторы хотят выяснить, почему образование звезд происходит медленно и неэффективно, что определяет их конечную массу и почему звезды имеют тенденцию образовывать кластеры.
Исследователи уже использовали STARFORGE, чтобы обнаружить, что протозвездные струи — высокоскоростные потоки газа, которые сопровождают звездообразование — играют жизненно важную роль в определении массы объекта. Вычисляя точную массу звезды, исследователи могут затем определить ее яркость и внутренние механизмы, а также сделать более точные прогнозы о том, что будет с ней после «смерти».
Чтобы разработать STARFORGE, команда ученых использовала несколько подпрограмм, описывающих различные физические процессы, включая газовую динамику, магнитные поля, гравитацию, нагрев и охлаждение и процессы с обратной связью. Чтобы запустить одно моделирование на STARFORGE, иногда требуется несколько месяцев, ведь алгоритму для работы нужен один из крупнейших суперкомпьютеров в мире.
Статья об открытии опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.