Турбулентність у міжзоряних газових хмарах описали мультифрактальними структурами
Німецько-французька програма співпраці GENESIS описала складну структуру міжзоряного середовища з використанням нового математичного методу.
Про це розповідають в Кельнському університеті.
Зореутворення
Зірки утворюються у величезних міжзоряних хмарах, що складаються в основному з молекулярного водню — енергетичного резервуару всіх зірок. Цей матеріал має низьку щільність, лише від кількох тисяч до кількох десятків тисяч частинок на кубічний сантиметр, але дуже складну структуру з конденсацією у вигляді «грудок» та «ниток», та, з часом, «ядер», з яких утворюються зірки у результаті гравітаційного колапсу речовини.
Просторова структура газу в хмарах та навколо них визначається багатьма фізичними процесами, одним з найважливіших з яких є міжзоряна турбулентність. Вона виникає, коли енергія передається від великих масштабів, таких як галактичні хвилі щільності або вибухи наднових, до менших масштабів. Турбулентність відома з потоків, в яких рідина або газ “перемішуються”, але вони також можуть утворювати вихори і демонструвати короткі періоди хаотичної поведінки, звані переривчастістю.
Однак, щоб утворилася зірка, газ повинен перейти у стан спокою, тобто кінетична енергія повинна розсіюватися. Після цього гравітація може докласти достатньо сили, щоб зібрати водневі хмари і сформувати зірку. Таким чином, важливо розуміти та математично описати енергетичний каскад та пов'язані з ним структурні зміни.
Дослідження
"Вебб" виявив, що чорні діри швидко зупиняють зореутворення у масивних галактиках |
||
Вебб зондує галактику з екстремальним спалахом зореутворення |
||
"Габбл" показав галактику під тиском |
Німецько-французька дослідницька група виявила, що кінетична енергія турбулентності переходить у стан спокою у просторі, дуже маленькому в космічних масштабах — в межах від одного до кількох світлових років.
Група також прийшла до нових результатів у математичному методі: раніше турбулентна структура міжзоряного середовища описувалася як самоподібна — або фрактальна. Дослідники виявили, що недостатньо математично описати структуру як єдиний фрактал — самоподібну структуру, відому з множини Мандельброта. Натомість вони додали кілька різних фракталів, так званих мультифракталів.
Таким чином, для детального визначення та відображення структурних змін в астрономічних зображеннях можуть бути використані нові методи. Також можливе їх застосування в інших наукових галузях, таких як дослідження атмосфери.
Німецько-французька програма GENESIS (Генерація структур у міжзоряному середовищі) — це співпраця між Інститутом астрофізики Кельнського університету, Лабораторії астрофізики при Університеті Бордо та Інститутом Geostat/INRIA в Бордо.
У основній публікації журналу Astronomy & Astrophysics (стаття доступна онлайн) дослідницька група представляє нові математичні методи для характеристики турбулентності на прикладі молекулярної хмари Мухи в сузір'ї Мухи.
! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.
Останні новини
06:59, 25 квітня 2024 р. Почалася 792 доба повномасштабного російського вторгнення | ||
09:09, 30 квітня 2024 р. 30 квітня-5 травня в Києві проходять продуктові ярмарки | ||
21:35, 26 квітня 2024 р. П′яний голова Броварської РДА на автівці збив 4 пішоходів | ||
06:39, 25 квітня 2024 р. ISW: отримані ATACMS краще застосовувати скоординовано з назем... | ||
23:30, 26 квітня 2024 р. "Місто Інків" на Марсі "заселене" павукоподібними особливостями | ||
09:50, 28 квітня 2024 р. Вебб виявив, що чорні діри швидко зупиняють зореутворення у ма... | ||
20:43, 4 квітня 2024 р. Вебб зондує галактику з екстремальним спалахом зореутворення | ||
07:07, 19 березня 2024 р. "Габбл" показав галактику під тиском | ||
16:30, 11 березня 2024 р. Вебб показав місце народження наймасивніших типів зір... | ||
21:53, 1 лютого 2024 р. Астрономи побачили пригнічення зореутворення квазаром в галакт... | ||