Sportal.rs

Будите у току са најновијим дешавањима у Србији на терену са вестима заснованим на чињеницама Спортал, ексклузивним видео снимцима, фотографијама и ажурираним мапама.

Невероватна симулација мреста звезда је најреалнија икада

Снимак прве комплетне СТАРФОРГЕ симулације. Назван је „Наковањ стварања“, и то је џиновски молекуларни облак са јединственом формацијом звезда и глобалним реакцијама, укључујући примарне млазове, зрачење, звездане ветрове и супернове у колапсу. Заслуге: Универзитет Нортхвестерн / Утах Аустин

Први модел високе резолуције који симулира пуноправни облак гаса у коме се рађају звезде.

Тим који се састоји Универзитет Северозапад Астрофизичари су развили најреалистичнију 3Д симулацију формирања звезда са највишом резолуцијом. Резултат је визуелно запањујуће чудо вођено математиком које омогућава гледаоцима да лебде око живописног облака плина у 3Д простору док гледају како се трепере звезде појављују.

Познат као СТАРФОРГЕ (стварање звезда у гасовитом окружењу), рачунски оквир је први оквир који симулира комплетан облак гаса – 100 пута већи од раније могућег и пун живих боја – у којем се рађају звезде.

То је такође прва симулација која симулира истовремено формирање, еволуцију и динамику звезда, узимајући у обзир звездане реакције, укључујући млазнице, зрачење, ветрове и активности супернове у близини. Док су друге симулације укључивале појединачне врсте звезданих реакција, СТАРФОРГЕ их саставља како би симулирао како ови различити процеси међусобно делују и утичу на стварање звезда.

хттпс://ввв.иоутубе.цом/ватцх?в=Аехкб-вДВ_в

Користећи ову прелепу хипотетичку лабораторију, истраживачи имају за циљ истраживање дугорочних питања, укључујући зашто је формирање звезда споро и неефикасно, шта одређује масу звезде и зашто звезде теже да се формирају у јатима.

Истраживачи су већ користили СТАРФОРГЕ како би открили да елементарни млазови – токови гаса велике брзине који прате стварање звезда – играју виталну улогу у одређивању масе звезде. Израчунавањем тачне масе звезде, истраживачи тада могу одредити њен сјај и унутрашње механизме, као и направити боља предвиђања о њеној смрти.

READ  НАСА одлаже повратак астронаута СпацеКс Црев-1 на земљу - ево зашто

Новопримљен је у Месечна обавештења Краљевског астрономског друштва, а напредна верзија рукописа, која детаљно описује истраживање иза новог модела, појавила се на мрежи 17. маја 2021. године. Пратећи лист, Који описује како млазови утичу на стварање звезда, објављен је у истом часопису у фебруару 2021. године.

„Људи симулирају стварање звезда већ две деценије, али СТАРФОРГЕ представља квантни скок у технологији“, рекао је Мицхаел Гродек са Универзитета Нортхвестерн, који је био ко-вођа рада. Други модели су могли да симулирају само мали облак на месту где се формирају звезде – не и цео облак са великом тачношћу. Не видећи велику слику, недостају нам многи фактори који могу утицати на исход звезде “.

„Како настају звезде централно је питање у астрофизици“, рекао је Клод-Андре Фаучер-Геигер са Универзитета Северозапад, један од водећих аутора студије. “Било је веома тешко истражити питање због скупа физичких процеса који су укључени. Ова нова симулација помоћи ће нам да се позабавимо основним питањима на која раније нисмо могли коначно да одговоримо.”

Биполарни авион

Снимак екрана из СТАРФОРГЕ симулације. Ротирајуће језгро плина се урушава, формирајући централну звезду која ослобађа диполне млазове дуж својих полова док се хране гасом са околног диска. Млазнице потискују гас из језгра, што ограничава колико звезда на крају може да сакупи. Заслуге: Универзитет Нортхвестерн / Утах Аустин

Грудић је постдокторант у Северозападном центру за интердисциплинарна истраживања и истраживања у астрофизики (ЦИЕРА). Фауцхер-Гигуере је ванредни професор физике и астрономије на Веинберг Сцхоол оф Артс и Сциенце Универзитета Нортхвестерн и члан ЦИЕРА-е. Грудић је заједно водио рад са Давидом Гусзејновом, постдокторандом на Универзитету Тексас у Аустину.

READ  Сједињене Државе бележе најмањи број нових случајева ЦОВИД-19 у скоро годину дана

Од почетка до краја потребно је десетине милиона година да се формирају звезде. Дакле, чак и када астрономи гледају ноћно небо како би завирили у процес, могу да покажу само брзи снимак.

„Када посматрамо стварање звезда у било ком региону, све што видимо су места која формирају звезде замрзнута током времена“, рекао је Гродек. „Звезде се такође формирају у облацима прашине, па су често скривене.

Да би астрофизичари видели пуни динамички процес стварања звезда, морају се ослонити на симулације. Да би развио СТАРФОРГЕ, тим је интегрисао рачунски код за више феномена у физици, укључујући гасну динамику, магнетна поља, гравитацију, грејање и хлађење и процесе звезданих повратних информација. Овом моделу су понекад потребна пуна три месеца да би се покренула појединачна симулација, а потребан му је један од највећих суперрачунара на свету, објекат иза којег стоји Национална научна фондација, а којим управља Тексашки центар за напредно рачунање.

Добијене симулације показују масу гаса који плута у галаксији – десетине до милиона пута већу од масе Сунца. Како се облак гаса развија, он ствара структуре које се урушавају и деле на комаде, који на крају формирају појединачне звезде. Једном када се звезде формирају, млазови гаса се ослобађају са оба пола, продирући у околни облак. Процес се завршава када више нема гаса за стварање више звезда.

Налијте млазно гориво на моделирање

СТАРФОРГЕ је заиста помогао тиму да открије важне нове увиде у формирање звезда. Када су истраживачи извршили симулације не рачунајући млазове, звезде су на крају биле веома велике – 10 пута веће од масе Сунца. Након додавања млазница симулацији, звездане масе постале су реалније – мање од половине масе Сунца.

READ  Шпанац ухапшен због наводне заразе више од 20 људи вирусом Цорона

„Авиони ометају проток гаса према звезди“, рекао је Гродек. “Они у суштини избацују гас који ће завршити у звезди и повећати њену масу. Људи су сумњали да би се то могло догодити, али симулирајући читав систем, имамо чврсто разумевање како он функционише.”

СТАРФОРГЕ симулација

Снимак прве комплетне СТАРФОРГЕ симулације. Назван је „Наковањ стварања“, и то је џиновски молекуларни облак са јединственом формацијом звезда и глобалним реакцијама, укључујући примарне млазове, зрачење, звездане ветрове и супернове у колапсу. Заслуге: Универзитет Нортхвестерн / Утах Аустин

Поред разумевања више о звездама, Грудић и Фауцхер-Гигуере верују да нам СТАРФОРГЕ може помоћи да научимо више о универзуму, па чак и нама самима.

„Разумевање формирања галаксија зависи од претпоставки о формирању звезда“, рекао је Гродек. “Ако можемо да разумемо настанак звезда, онда можемо да разумемо и настајање галаксија. Разумевањем формирања галаксија, можемо да разумемо више о томе од чега је свемир сачињен. Разумевање одакле долазимо и како падамо у свемир на крају зависи од разумевања порекла звезда “.

„Познавање масе звезде говори нам о њеном сјају и такође о врстама нуклеарних реакција које се одвијају у њој“, рекао је Фауцхер Геигер. „Радећи ово, можемо сазнати више о елементима који су направљени у звездама, попут угљеника и кисеоника – елементима од којих смо и ми направљени.“

Референца: „СТАРФОРГЕ: Ка свеобухватном нумеричком режиму за формирање и реакцију звезданих јата“, Мицхаел И Гродек, Давид Гусгенов, Пхилип Ф Хопкинс, Стелла СР Оффнер и Цлауде-Андре Фауцхер-Геигер, 17. маја 2021, Месечна обавештења Краљевског астрономског друштва.
ДОИ: 10.1093 / мнрас / стаб1347

Студију је подржала Национална научна фондација и НАСА.