Teknoloji

Bu Çene Düşüren Simülasyon Bize Doğmakta Olan Bebek Yıldızlarına Şimdiye Kadarki En İyi Bakışımızı Sağladı

0

Bir yıldızın doğuşu vahşi ve muhteşem bir şeydir.

Milyonlarca yıldır, yıldız kümelerinin bir araya geldiği yoğun, soğuk moleküler gaz ve toz bulutlarında meydana gelen önemli bir olay. Baştan sona gözlemleyebileceğimiz bir süreç değil – ama kesinlikle muhteşem bir simülasyon bizi her zamankinden daha da yakınlaştırıyor.

STARFORGE (Gazlı Ortamlarda Yıldız Oluşumu) olarak adlandırılır ve onu kullanan gökbilimciler ilk kez yıldızların fidanlığı olarak bilinen bir bölge olan yıldızların oluşturduğu tüm bir moleküler bulutun tamamını görkemli üç boyutlu yüksek çözünürlükte simüle etmeyi başardılar.

Bu, gökbilimcilerin yıldız oluşumunu daha ayrıntılı bir şekilde incelemelerine ve bunu, oyundaki süreçleri şekillendirmeye yardımcı olmak için farklı oluşum aşamalarındaki gerçek ön yıldızlarla (henüz tam olarak büyümemiş yıldızlar) karşılaştırmalarına yardımcı olacaktır.

Northwestern Üniversitesi’nden astrofizikçi Claude-André Faucher-Giguère, “Yıldızların nasıl oluştuğu astrofizikte çok merkezi bir sorudur” dedi.

“İçerdiği fiziksel süreçlerin çeşitliliği nedeniyle araştırılması çok zor bir soru oldu. Bu yeni simülasyon, daha önce kesin olarak cevaplayamadığımız temel soruları doğrudan ele almamıza yardımcı olacak.”

Yıldız oluşumunun geniş darbelerine hakim olduğumuzu düşünüyoruz. İlk olarak, genellikle bir madde bulutu içinde bulunan bir moleküler gaz yığınıyla başlarsınız. Yeterli yoğunluğa sahip olan yığın, kendi yerçekimi altında çöker ve dönmeye başlayan bir ön yıldız oluşturur.

Bu dönüş, etrafındaki bulutun içindeki malzemenin, büyüyen yıldızın içine bir kanaldan aşağı su gibi biriken ve kuvvetlendirici yerçekimi çekişiyle amansız bir şekilde çekilen bir disk oluşturmasına neden olur.

Yıldız yeterli kütle kazandığında, çekirdekte, hidrojen atomlarının helyum oluşturmak üzere birleştiği nükleer füzyonu ateşlemeye yetecek kadar ısı ve basınç olacaktır. Diskteki artık malzeme gezegenler, asteroitler ve diğer tüm çöpleri oluşturur.

Bununla birlikte, bunların hepsi yoğun bir bulutta gerçekleşiyor, bu da bizim için bir kavga etmenin zor olduğu anlamına geliyor. Ve milyonlarca yıl boyunca gerçekleştiği için, gözlemlediğimiz herhangi bir protostar, çok daha uzun, daha büyük ve çok karmaşık bir olayın yalnızca tek bir anlık görüntüsüdür.

STARFORGE’u inşa etmek için, Northwestern Üniversitesi’nden Michael Grudić liderliğindeki bir gökbilimci ekibi, sıcaklıklar, yerçekimi, manyetik alanlar, gaz dinamikleri ve bebek yıldızlardan yayılan güçlü yıldız rüzgarları ve plazma jetleri dahil olmak üzere birçok fiziksel olguyu hesaba katmak zorunda kaldı. yıldız geribildirim olarak.

Simülasyonlarını dünyanın en güçlü süper bilgisayarlarından biri olan Texas Üniversitesi’nin Frontera’sında yaklaşık 100 gün boyunca çalıştırdılar. Bir videoda görülen sonuç güzel bir şey – bütün bir yıldız fidanlığı ve baştan sona yıldızların oluşumu.

Grudić, “İnsanlar birkaç on yıldır yıldız oluşumunu simüle ediyorlar, ancak STARFORGE teknolojide bir kuantum sıçramasıdır” dedi.

“Diğer modeller yalnızca yıldızların oluştuğu küçük bir bulut parçasını simüle edebildi – yüksek çözünürlükte tüm bulutu değil. Büyük resmi görmeden, yıldızın sonucunu etkileyebilecek birçok faktörü gözden kaçırıyoruz.”

Videodaki simüle edilmiş bulut, Güneş’ten 20.000 kat daha büyük devasa bir nesne, uzayda dışarı çıkmaya başlıyor. Zamanla gaz, yıldızlararası rüzgarlar ve şok dalgaları gibi kuvvetler tarafından itilir ve bu da yerçekimsel olarak ön yıldızlara dönüşebilen daha yüksek yoğunluklu bölgeler yaratır. İkinci bir video 200.000 solar kütle bulutunu simüle ediyor.

Bir yıldız oluşup büyüdükçe, güçlü bir yıldız rüzgarı üretmeye başlar. Ayrıca yıldızın içine düşen madde, yıldızın manyetik alanlarıyla etkileşime girmeye başlar; bir kısmı sifonlanır, manyetik alan hatları boyunca kutuplara doğru akar ve burada güçlü plazma jetleri şeklinde uzaya fırlatılır.

Her iki geribildirim biçimi de çevreleyen gazı iter, bu da materyalin akışını keser ve yıldızın daha fazla büyümesini engeller.

Gözlemsel verilere dayanan son araştırmalar, yıldız geri bildiriminin bir yıldızın kütlesini belirlemede düşündüğümüz kadar büyük bir rol oynamayabileceğini öne sürdü.

Ancak ekibin araştırması tam tersini gösterdi. Simülasyonu jetler olmadan çalıştırdıklarında, çok çok daha büyük yıldızlarla karşılaştılar. Jetler dahil edildiğinde yıldızlar daha normal boyutlar haline geldi.

Grudić, “Jetler yıldıza doğru gaz akışını engelliyor,” diye açıkladı.

“Aslında yıldızın içinde bitecek ve kütlesini artıracak olan gazı uçuruyorlar. İnsanlar bunun olabileceğinden şüpheleniyorlar, ancak tüm sistemi simüle ederek, nasıl çalıştığına dair sağlam bir anlayışa sahibiz.”

Bu aynı zamanda STARFORGE’un potansiyelini güzel bir şekilde göstermektedir. Gerçek Evrene olabildiğince yakın bir senaryo ile başlayarak, gökbilimciler yıldız fidanlıklarında işleyen birçok farklı fiziksel süreci keşfedebilirler.

Bu süreçleri açmak ve kapatmak, hangilerinin önemli bir rol oynadığını belirlemeye yardımcı olabilir ve Evren hakkındaki önemli soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir.

Araştırma, Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimleri.

.

Profesör

Bilim Adamları Büyük Bulmada Sinir Hücrelerini Yakalarlar ‘Yanlış’ Yönde Bilgi Gönderirler

Previous article

Fukushima’nın atık suyu, salgın tepkisi ve COVID tedavileri

Next article

You may also like

Comments

Comments are closed.

More in Teknoloji