Создана самая точная модель рождения звезд
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.
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