Группа астрофизиков Северо-Западного университета разработала самую реалистичную 3D-модель звездообразования с самым высоким разрешением на сегодняшний день. В результате получилось визуально ошеломляющее, математически управляемое чудо, которое позволяет зрителям парить вокруг красочного газового облака в трехмерном пространстве, наблюдая за появлением мерцающих звезд.
Вычислительная структура, получившая название STARFORGE (Звездообразование в газовой среде), является первой, имитирующей целое газовое облако — в 100 раз более массивное, чем это было возможно ранее, и полное ярких цветов.
Это также первая симуляция, которая одновременно моделирует звездообразование, эволюцию и динамику с учетом звездной обратной связи, включая струи, излучение, ветер и активность близких сверхновых. В то время как другие симуляции включали отдельные типы звездной обратной связи, STARFORGE объединяет их, чтобы смоделировать, как эти различные процессы взаимодействуют, и влияют на звездообразование.
Используя эту красивую виртуальную лабораторию, исследователи стремятся изучить множество вопросов, в том числе почему звездообразование происходит медленно и неэффективно, что определяет массу звезды и почему звезды имеют тенденцию формироваться в скопления.
Исследователи уже использовали STARFORGE, чтобы обнаружить, что протозвездные струи — высокоскоростные потоки газа, сопровождающие звездообразование — играют жизненно важную роль в определении массы звезды. Вычислив точную массу звезды, исследователи могут определить ее яркость и внутренние механизмы, а также сделать более точные прогнозы относительно ее смерти.
Недавно принятая Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, расширенная копия рукописи с подробным описанием исследований, лежащих в основе новой модели, появилась в Интернете 17 мая 2021 года . Сопроводительный документ, описывающий, как струи влияют на звездообразование, был опубликован в феврале 2021 года.
STARFORGE уже помог команде открыть принципиально новое понимание звездообразования. Когда исследователи провели моделирование без учета джетов, звезды оказались слишком большими — в 10 раз больше массы Солнца. После добавления струй в симуляцию массы звезд стали намного более реалистичными — менее половины массы Солнца.
Помимо более глубокого понимания звезд, ученые считают, что STARFORGE может помочь нам узнать больше о Вселенной и даже о самих себе.
