تشكيل النجوم: شاهد أفضل محاكاة على الإطلاق لسحابة كونية

تتعقب محاكاة الكمبيوتر 9 ملايين سنة من التطور داخل حضانة نجمية – تُعرف أيضًا باسم السحابة الجزيئية العملاقة – حيث تولد النجوم

الفراغ


11 يناير 2022

https://www.youtube.com/watch؟v=iEJIhDxgHug

تشير عمليات المحاكاة الأكثر تفصيلاً حتى الآن للسحب الجزيئية العملاقة (GMCs) إلى أننا قد نحتاج إلى إعادة التفكير في فهمنا لكيفية تشكل النجوم في هذه الأجسام الكونية الشاسعة.

تحتوي الكائنات المعدلة وراثيًا ، التي يشار إليها أحيانًا باسم المشاتل النجمية ، على جزيئات الهيدروجين بشكل أساسي. تبلغ كتلتها على الأقل 10000 مرة كتلة شمسنا وتتراوح قطرها بين 15 و 650 سنة ضوئية. داخل السحابة ، يمكن أن تتجمع جزيئات الهيدروجين معًا. عندما تصل هذه التكتلات إلى كثافة معينة ، يمكن أن تتشكل النجوم.

في حين أن العملية الأساسية لتكوين النجوم مفهومة جيدًا ، لا يزال هناك العديد من الأشياء المجهولة.

الآن ، ألقى مايك جروديتش وزملاؤه من مرصد كارنيجي في كاليفورنيا مزيدًا من الضوء على الألغاز من خلال تشغيل واحدة من أكثر محاكاة السحابة الجزيئية العملاقة تقدمًا حتى الآن.

بناءً على الدراسات السابقة كجزء من مشروع STARFORGE ، طور Grudić وفريقه محاكاة GMC التي تضم جميع آليات التغذية المرتدة الفيزيائية الرئيسية – مثل الرياح النجمية والمجالات المغناطيسية والجاذبية – لأول مرة.

تبدأ المحاكاة بسحابة كتلتها الأولية 20000 مرة كتلة شمسنا وقطرها 65 سنة ضوئية.

يقول غروديتش: “اخترناها لتكون ممثلة لتكوين النجوم بالقرب من الشمس اليوم ، وكذلك جيراننا المجرات”. “من المحتمل أن تكون ممثلة لكيفية تشكل الشمس نفسها في مجرتنا.”

محاكاة تشكل النجوم

محاكاة السحابة الجزيئية المكونة للنجوم

STARFORGE

مع تقدم المحاكاة ، تتشكل نجوم أكثر إشراقًا وأكثر ضخامة ، والتي بدورها تنبعث منها إشعاعات ورياح نجمية تكتسح GMC. سمح الفريق للمحاكاة بالعمل لمدة 9 ملايين سنة. ينتهي بعد فترة وجيزة من انفجار أحد النجوم الأولى التي شكلتها السحابة في مستعر أعظم. في هذا الوقت ، تشكل ما يقرب من 1000 نجم.

“إحدى المفاجآت التي رأيناها [is that] يمكن أن تتطلب النجوم قدرًا كبيرًا من الوقت لتتشكل “. وجد الفريق أنه بالنسبة للنجوم الضخمة – تلك التي تزيد كتلتها عن 10 أضعاف كتلة شمسنا – يمكن أن يستغرق التكوين ما يصل إلى 3 ملايين سنة ومتوسط ​​حوالي مليون سنة ، وهو ترتيب من حيث الحجم أطول من المعتاد.

يأمل غروديتش في إمكانية استخدام هذه المحاكاة لتمييز التطور النجمي بمزيد من التفصيل عن ذي قبل. على سبيل المثال ، يمكن استخدام النموذج لتتبع نجم في الزمن لمعرفة من أين أتت كتلته في الأصل. من خلال تعديل القيود ، يمكن للفريق أيضًا بناء صورة أكثر دقة عن الآليات الفيزيائية الأكثر أهمية في تكوين النجوم.

يقول غروديتش: “تشكل النجوم أمر معقد”. “إنها تتضمن العديد من العمليات المختلفة التي تعمل معًا ، وعليك أن تجمع كل المكونات المختلفة معًا من أجل الحصول على نتيجة تشبه الواقع في الواقع.”

المرجعي: arxiv.org/abs/2201.00882

اشترك في Lost in Space-Time ، نشرة إخبارية شهرية مجانية عن غرابة الواقع

المزيد عن هذه المواضيع:

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *