شبیه‌سازی خیره کننده از متولد شدن یک ستاره را تماشا کنید!!
این شبیه‌سازی در یکی از سریعترین ابررایانه‌های جهان ممکن است سه ماه طول بکشد.
ابر غول گازی در این شبیه‌سازی، میلیونها برابر از خورشید ما پرجرمتر است. (اعتبار تصویر: دانشگاه نورث وسترن / UT آستین)
فیزیکدانان اولین مدل سه‌بعدی با وضوح بالا از ابر گازی را ایجاد کرده‌اند که با هم ترکیب می‌شود و یک ستاره را تشکیل می‌دهد.
مدل “Starforge” (مخفف “تشکیل ستاره در محیط‌های گازی”) به کاربران اجازه می‌دهد تا از تبدیل یک ابر رنگارنگ گازی به ستارگان را مشاهده کنند. محققان امیدوارند که این شبیه‌سازی خیره کننده از نظر بصری به آنها کمک کند تا بسیاری از اسرار حل نشده شکل‌گیری ستاره‌ها را کشف کنند (از جمله: چرا روند کار بسیار کند و ناکارآمد است؟ چه چیزی جرم یک ستاره را تعیین می‌کند؟ و چرا ستاره‌ها تمایل به تجمیع با هم دارند؟
چارچوب محاسباتی قادر است ابرهای گازی را 100 برابر بیشتر از آنچه قبلاً ممکن بود شبیه‌سازی کند و دانشمندان را قادر می‌سازد تا شکل‌گیری ستاره‌ها، تکامل و پویایی را با در نظر گرفتن مواردی مانند جت، تابش، باد و حتی ابرنواخترها – انفجار ستاره‌های مجاور، مدلسازی کنند.
نویسنده ارشد کلود-آندره فوچر-گیگوئر، اخترفیزیکدان دانشگاه نورث وسترن، در بیانیه‌ای گفت: “چطور ستارگان شکل می‌گیرند. “این یک سوال بسیار چالش برانگیز بوده است که به دلیل طیف وسیعی از فرآیندهای فیزیکی است. این شبیه‌سازی جدید به ما کمک می‌کند تا مستقیماً به سوالات اساسی بپردازیم که قبلاً نمی‌توانستیم به طور قطعی پاسخ دهیم.”
گرودیچ گفت: “مردم طی چند دهه اکنون شبیه‌سازی ستاره را انجام داده‌اند، اما Starforge یک جهش کوانتومی در فناوری است.” “سایر مدل‌ها فقط قادر به شبیه‌سازی تکه کوچکی از ابر در محل تشکیل ستارگان بوده‌اند. بدون دیدن تصویر بزرگ، بسیاری از عواملی را که ممکن است بر نتیجه تشکیل ستاره تأثیر بگذارند از دست می‌دهیم.”
فیزیکدانان برای درک نقش این جت‌های گازی در تعیین جرم یک ستاره از این شبیه‌سازی استفاده کردند. هنگامی که آنها شبیه‌سازی را بدون محاسبه جت‌ها انجام دادند، ستاره‌هایی به مراتب بزرگتر از حد معمول – تقریبا 10 برابر جرم خورشید – بدست آوردند. با اضافه کردن جت‌ها ستاره‌های واقعی‌تری تولید شد که تقریباً نیمی از جرم خورشید را داشتند.
یک هسته چرخشی گاز فرو می‌ریزد و یک ستاره تشکیل می‌دهد که دو جت گازی عظیم را بیرون‌می کشد.
(Image credit: (Northwestern University/UT Austin))
گرودیچ گفت: “جت‌ها جریان گازی به سمت ستاره را مختل می‌کنند.” وی افزود: “آنها اساساً گازی را منفجر می‌كنند كه می‌توانست به تشکیل ستاره ختم شود و جرم آن را افزایش می‌دهند، مردم گمان می‌كنند كه این اتفاق می‌افتد، اما با شبیه‌سازی كل سیستم، ما از نحوه كاركرد آن شناخت خوبی داریم.”
محققان همچنین با درک بهتر از نحوه شکل‌گیری ستارگان، فکر می‌کنند که شبیه‌سازی آنها می‌تواند بینشی حیاتی در مورد نحوه گسترش کهکشانها در جهان و همچنین عناصر سنگینتر مانند کربن و نیتروژن – عناصر اصلی ایجاد کننده زندگی پیچیده – در قلبهای آتشین ستاره‌ها کسب کرد.
گرودیچ گفت: “اگر بتوانیم شکل‌گیری ستاره را درک کنیم، می‌توانیم شکل‌گیری کهکشان را نیز درک کنیم و با درک شکل‌گیری کهکشان، می‌توانیم بیشتر در مورد آنچه جهان از آن ساخته شده است بدانیم.” “درک اینکه ما از کجا آمده‌ایم و چگونه در جهان قرار داریم در نهایت به درک ریشه ستاره‌ها بستگی دارد.”
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
Watch this stunning Starforge simulation of a star being born
By Ben Turner
https://www.space.com/simulation-captures-star-birth