Дослідження NASА вивчає турбулентність у молекулярних хмарах

У літаку рухи повітря як у малих, так і у великих масштабах сприяють виникненню турбулентності, що може призвести до нерівного польоту. Турбулентність набагато більшого масштабу важлива для формування зірок у гігантських молекулярних хмарах, які пронизують Чумацький Шлях.

У новому дослідженні, профінансованому НАСА і опублікованому в журналі Science Advances, вчені створили симуляції, щоб дослідити, як турбулентність взаємодіє з густиною хмари. Згустки, або кишені щільності, – це місця, де народжуються нові зірки. Наше Сонце, наприклад, утворилося 4,6 мільярда років тому в грудкуватій частині хмари, яка зруйнувалася.

“Ми знаємо, що основним процесом, який визначає, коли і як швидко утворюються зірки, є турбулентність, тому що вона породжує структури, які створюють зірки, – говорить Еван Сканнап’єко, професор астрофізики в Університеті штату Арізона і провідний автор дослідження. “Наше дослідження розкриває, як формуються ці структури”.

Гігантські молекулярні хмари сповнені випадкових, турбулентних рухів, які спричинені гравітацією, перемішуванням галактичних рукавів, вітрами, струменями та вибухами молодих зірок. Ця турбулентність настільки сильна, що створює поштовхи, які спричиняють зміни густини в хмарі.

У моделюванні використовувалися точки, які називаються частинками-трекерами, що перетинають молекулярну хмару і рухаються разом з матеріалом. Під час руху частинки реєструють густину тієї частини хмари, з якою стикаються, створюючи історію зміни густини з плином часу. Дослідники, серед яких були також Любін Пан з Університету Сунь Ятсена в Китаї, Маркус Брюгген з Гамбурзького університету в Німеччині та Ед Буї II з Вассарського коледжу в Поукіпсі, штат Нью-Йорк, змоделювали вісім сценаріїв, кожен з яких мав свій набір реалістичних властивостей хмари.