Турбулентность в межзвездных газовых облаках описали мультифрактальными структурами

2 / 6 / 2021 17:23
Турбулентность в межзвездных газовых облаках описали мультифрактальными структурами - фото
University of Cologne

Немецко-французская программа сотрудничества GENESIS описала сложную структуру межзвездной среды с использованием нового математического метода.

Об этом рассказывают в Кельнском университете.

Звездообразование

Звезды образуются в огромных межзвездных облаках, состоящих в основном из молекулярного водорода — энергетического резервуара всех звезд. Этот материал имеет низкую плотность, всего лишь от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч частиц на кубический сантиметр, но очень сложную структуру с конденсацией в виде «комков» и «нитей», и, со временем, «ядер», из которых образуются звезды в результате гравитационного коллапса вещества.

Пространственная структура газа в облаках и вокруг них определяется многими физическими процессами, одним из важнейших из которых является межзвездная турбулентность. Она возникает, когда энергия передается от больших масштабов, таких как галактические волны плотности или взрывы сверхновых, к меньшим масштабам. Турбулентность известна по потокам, в которых жидкость или газ "перемешиваются", но они также могут образовывать вихри и демонстрировать короткие периоды хаотического поведения, называемые прерывностью.

Однако, чтобы образовалась звезда, газ должен перейти в состояние покоя, то есть кинетическая энергия должна рассеяться. После этого гравитация может приложить достаточно силы, чтобы собрать водородные облака и сформировать звезду. Таким образом, важно понимать и математически описать энергетический каскад и связанные с ним структурные изменения.

Исследование

Немецко-французская исследовательская группа обнаружила, что кинетическая энергия турбулентности переходит в состояние покоя в пространстве, очень маленьком в космических масштабах — в пределах от одного до нескольких световых лет.

Новости по подобной теме:

Группа также пришла к новым результатам в математическом методе: раньше турбулентную структуру межзвездной среды описывали как самоподобную — или фрактальную. Исследователи обнаружили, что недостаточно математически описать структуру как единственный фрактал — самоподобную структуру, известную из множества Мандельброта. Вместо этого они добавили несколько различных фракталов, так называемых мультифракталов.

Таким образом, для детального определения и отображения структурных изменений в астрономических изображениях могут быть использованы новые методы. Также возможно их применение в других научных областях, таких как исследование атмосферы.

Немецко-французская программа GENESIS (Генерация структур в межзвездной среде) — это сотрудничество между Институтом астрофизики Кельнского университета, Лаборатории астрофизики при Университете Бордо и Институтом Geostat/INRIA в Бордо.

В основной публикации журнала Astronomy & Astrophysics (статья доступна онлайн) исследовательская группа представляет новые математические методы для характеристики турбулентности на примере молекулярного облака Мухи в созвездии Мухи.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.


Комментарии:

 

Последние новости:


все новости


 
ПОПУЛЯРНЫЕ НОВОСТИ:
Война в Украине. Ситуация на утро 24 сентября

07:20, 24 сентября 2022 г.
Война в Украине. Ситуация на утро 24 сентября
 
27 сентября - 2 октября в Киеве проходят продуктовые ярмарки

09:24, 27 сентября 2022 г.
27 сентября - 2 октября в Киеве проходят продуктовые ярмарки
 
Война в Украине. Ситуация на утро 25 сентября

07:06, 25 сентября 2022 г.
Война в Украине. Ситуация на утро 25 сентября
 
Война в Украине: ситуация на утро 26 сентября

07:55, 26 сентября 2022 г.
Война в Украине: ситуация на утро 26 сентября
 
Война в Украине. Ситуация на утро 29 сентября

07:10, 29 сентября 2022 г.
Война в Украине. Ситуация на утро 29 сентября
 
 
ПОХОЖИЕ НОВОСТИ:
Астрономы лучше разглядели радиационную область у “меча” Ориона

19:08, 7 сентября 2022 г.
Астрономы лучше разглядели радиационную область у “меча” Ориона
 
Уэбб получил изображение космического тарантула

04:35, 7 сентября 2022 г.
Уэбб получил изображение космического тарантула
 
Почему самые большие галактики мертвы? Колоссальное столкновен...

08:53, 5 сентября 2022 г.
Почему самые большие галактики мертвы? Колоссальное столкновен...
 
Как образовалась “единственная в своем роде“ тройная звездная...

10:26, 25 июля 2022 г.
Как образовалась “единственная в своем роде“ тройная звездная...
 
Более плотные и турбулентные среды имеют тенденцию к образован...

08:49, 15 июля 2022 г.
Более плотные и турбулентные среды имеют тенденцию к образован...
 
Цей сайт та сторонні віджети на ньому використовують COOKIE, що необхідно для повноцінної роботи сайту. “Куки” – це безпечна технологія збирання аналітичної інформації про відвідувачів. Їх можна відключити у налаштуваннях Вашого браузера. Погодитися на використання Cookie