Турбулентные процессы, происходящие в обширных молекулярных облаках нашего Млечного Пути, играют значимую роль в формировании звёзд, согласно недавно опубликованному исследованию в журнале Science Advances. Исследовательская группа, возглавляемая профессором астрофизики Эваном Скэннапьеко из Университета штата Аризона, разработала симуляции, чтобы исследовать взаимодействие турбулентности с плотностью облака, приводящее к образованию плотных «комков» или карманов, где формируются новые светила.
Огромные молекулярные облака насыщены турбулентными движениями, вызванными гравитационными силами, взаимодействием галактических рукавов и воздействием ветров, потоков и взрывов молодых звёзд. Эти турбулентные движения порождают ударные волны, вызывающие изменения в плотности облака.
В симуляциях применялись трассерные частицы, чтобы отслеживать динамики материала внутри молекулярного облака и фиксировать изменения плотности во времени.
Ученые исследовали восемь сценариев с различными реалистичными характеристиками облаков и обнаружили, что ускорение и замедление ударных волн существенно влияют на движение частиц. Ударные волны замедляются в местах высокой плотности и ускоряются в менее плотных участках. Когда частица становится участником ударной волны, окружающая её область становится плотнее. Тем не менее, замедление ударных волн в плотных зонах не позволяет турбулентным перемещениям в дальнейшем уплотнять эти зоны после достижения определённого порога. Именно в таких «замкнутых областях» с высокой плотностью, вероятнее всего, возникает формирование звёзд.
«Турбулентность является ключевым фактором, определяющим временные рамки и интенсивность формирования звёзд, так как она создает структуры, отвечающие за рождение звёзд. Наш проект выявляет механизмы образования этих структур», — подчеркнул Скэннапьеко.
Хотя другие исследования сосредоточены на изучении структур плотности молекулярных облаков, эта симуляция позволяет ученым рассматривать их динамическое формирование. Это открывает путь к более полному пониманию того, где и как вероятнее всего образуются звёзды. «Мы теперь способны лучше понять, почему эти области выглядят именно так, имея возможность проследить их развитие», — продолжил Скэннапьеко.
Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» изучает структуру и состав молекулярных облаков, которая зависит от истории движения газа, смоделированного в наших симуляциях. Новые данные, полученные с его помощью, позволят более глубоко разобраться в процессе звёздообразования.
Источник: iXBT
