Компьютерная симуляция раскрыла тайны рождения звезд

Исследователи из Технологического университета Чалмерса провели высокоточные симуляции, позволяющие глубже понять, как молодые звезды набирают массу из окружающих их облаков газа и пыли.

Как передает Vesti.az, работа опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics (A&A).

Группа ученых под руководством доктора Брандта Гачеса провела исследование четырех молодых звезд, которые имеют массу, сравнимую с солнечной, но отличаются силой магнитного поля. Это исследование показало, как магнитные поля влияют на аккрецию — процесс, при котором материал из окружающего диска поступает на поверхность звезды.

Если магнитное поле слабое, газ свободно поступает на звезду из диска, а часть материала выбрасывается из полюсов звезды. Однако при сильном магнитном поле оно блокирует прямой доступ газа, заставляя его двигаться вдоль линий поля, создавая более упорядоченный поток.

«Мы были удивлены, обнаружив, что при самом сильном магнитном поле наблюдаются внезапные всплески аккреции, когда газ накапливается у границы магнитного поля, а затем резко прорывается к звезде», — отметил Гачес.

Хотя внешний вид и организация аккреции меняются в зависимости от силы магнитного поля, общее количество материала, поступающего на звезду, остается примерно одинаковым во всех случаях. Модели также показали, что независимо от режима аккреции большая часть материала падает на одни и те же области поверхности звезды.

Симуляции заняли около двух миллионов часов вычислений и охватывают два месяца жизни каждой из звезд. Высокое разрешение позволило создать около 3 тысяч изображений для анализа физики звездообразования.

Результаты работы помогут в интерпретации наблюдений магнитных полей и аккреционных процессов у молодых звезд. Исследователи планируют расширить границы симуляции, чтобы изучить более длительные периоды эволюции протозвезд и рассмотреть более широкий спектр их физических свойств.

«Эти симуляции дают нам бесценный набор данных для изучения физических процессов формирования звезд. Мы надеемся, что наша работа будет способствовать лучшему пониманию механизмов звездообразования и поможет интерпретировать новые наблюдения», — заключил Гачес.