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科学家通过巨型分子云“复盘”恒星诞生

时间:2022-01-15 08:04:55 | 作者:爱科技网 | 点击: 68 次

原标题:科学家通过巨型分子云“复盘”恒星诞生 来源:中国科学报

作者:辛雨

       近日,美国卡耐基天文台进行的迄今为止对巨型分子云(GMCs)最详细的模拟表明,人类可能需要重新思考恒星如何在这些巨大的宇宙天体中形成。相关研究结果发表于预印本网站arXiv。

       GMCs,有时被称为恒星摇篮,主要包含氢分子。它们的质量至少是太阳的1万倍,直径约为15至650光年。当分子云中的氢分子聚集成的团块达到一定密度时,就会形成恒星。

       虽然科学家已经知道了恒星形成的基本过程,但其中仍有许多未知之处。卡耐基天文台Mike Grudic团队通过最先进的巨型分子云模拟,试图解开这些谜团。

       在STARFORGE项目的研究基础上,Grudic团队首次开发了GMC模拟,该模拟包含了所有主要的物理反馈机制,如星风、磁场和引力。模拟从一个初始质量是太阳2万倍、直径为65光年的“云”开始。

       随着模拟的不断推进,更亮、更大质量的恒星形成了,这些恒星会发出辐射和星风,横扫GMC。该团队模拟运行了大约900万年,在分子云形成的第一批恒星中的一颗发生超新星爆炸后不久,该模拟结束。在这段时间里,大约有1000颗恒星形成。

       “我们发现恒星可能需要很长时间才能形成。”Grudic说。

       研究小组发现,对于质量比太阳大10倍以上的大质量恒星来说,它们的形成可能需要300万年,大质量恒星的形成平均需约100万年,这比通常所认为的时间要高一个数量级。

       Grudic希望这个模拟能够更详细地揭示恒星的演化过程。例如,这个模型可以从时间上回溯一颗恒星的形成,看看它最初来自哪里。研究人员表示,通过调整约束条件,他们还可以绘制一个更精确的图像,说明哪些物理机制在恒星形成中最重要。

       “恒星的形成是复杂的。”Grudic指出,是许多不同过程共同作用的结果,因此必须把所有不同过程拼合在一起,才能得到一个更加真实的结果。”

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