Astrofizik çalışması moleküler bulutlardaki türbülansı araştırıyor

Uçakta havanın hem küçük hem de büyük ölçekteki hareketleri türbülansa katkıda bulunur ve bu da inişli çıkışlı bir uçuşla sonuçlanabilir. Çok daha büyük ölçekteki türbülans, Samanyolu’na nüfuz eden dev moleküler bulutlarda yıldızların nasıl oluştuğu açısından önemlidir.

bir yeni çalışma dergide Bilim GelişmeleriBilim adamları türbülansın bulut yoğunluğuyla nasıl etkileşime girdiğini keşfetmek için simülasyonlar oluşturdular. Topaklar veya yoğunluk cepleri yeni yıldızların doğacağı yerlerdir. Örneğin güneşimiz 4,6 milyar yıl önce çöken bir bulutun topaklı kısmında oluştu.

Arizona Eyalet Üniversitesi’nde astrofizik profesörü ve çalışmanın baş yazarı Evan Scannapieco, “Yıldızların ne zaman ve ne kadar hızlı oluştuğunu belirleyen ana sürecin türbülans olduğunu biliyoruz, çünkü yıldızları oluşturan yapıların ortaya çıkmasına neden oluyor” dedi. “Çalışmamız bu yapıların nasıl oluştuğunu ortaya çıkarıyor.”

Dev moleküler bulutlar, yerçekiminin, galaktik kolların ve rüzgarların, jetlerin ve genç yıldızların patlamalarının neden olduğu rastgele, çalkantılı hareketlerle doludur. Bu türbülans o kadar güçlü ki buluttaki yoğunluk değişikliklerine neden olan şoklar yaratıyor.

Simülasyonlar, moleküler bir bulutu geçmek ve malzeme ile birlikte hareket etmek için izleyici parçacıkları adı verilen noktaları kullandı. Parçacıklar ilerledikçe bulutun karşılaştıkları kısmının yoğunluğunu kaydederek yoğunluk ceplerinin zaman içinde nasıl değiştiğine dair bir tarih oluşturuyorlar. Aralarında Çin’deki Sun Yat Sen Üniversitesi’nden Liubin Pan, Almanya’daki Hamburg Üniversitesi’nden Marcus Brüggen ve New York Poughkeepsie’deki Vassar Koleji’nden Ed Buie II’nin de bulunduğu araştırmacılar, her biri farklı gerçekçi senaryolara sahip sekiz senaryoyu simüle etti. bulut özellikleri.

Ekip, şokların hızlanması ve yavaşlamasının parçacıkların yolunda önemli bir rol oynadığını buldu. Şoklar yüksek yoğunluklu gaza girdikçe yavaşlar, düşük yoğunluklu gaza girdikçe hızlanır. Bu, bir okyanus dalgasının kıyıdaki sığ suya çarptığında nasıl güçlendiğine benzer.

Bir parçacık bir şoka çarptığında etrafındaki alan daha da yoğunlaşır. Ancak yoğun bölgelerde şoklar yavaşladığından, topaklar yeterince yoğunlaştığında türbülanslı hareketler onları daha da yoğunlaştıramaz. Bu en yumrulu, yüksek yoğunluklu bölgeler, yıldızların oluşma ihtimalinin en yüksek olduğu yerlerdir.

Diğer çalışmalar moleküler bulut yoğunluğu yapılarını araştırırken, bu simülasyon bilim adamlarının bu yapıların zaman içinde nasıl oluştuğunu görmesine olanak tanıyor. Bu, bilim adamlarının yıldızların nasıl ve nerede doğabileceği konusundaki anlayışlarını bilgilendirir.

Scannapieco, “Artık bu yapıların neden bu şekilde göründüğünü daha iyi anlayabiliyoruz çünkü geçmişlerini takip edebiliyoruz” dedi.

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu moleküler bulutların yapısını araştırıyor. Ayrıca simülasyonlarda modellenen gazın geçmişine bağlı olan moleküler bulutların kimyası da araştırılıyor. Bunun gibi yeni ölçümler yıldız oluşumuna dair anlayışımıza bilgi verecek.