Voici à quoi ça ressemble quand une étoile est née Le monde et la nation

À partir de ce nuage de gaz vortex, les étoiles se forment et évoluent, montrant la dynamique de ce processus. Le modèle explique également d’autres activités, telles que les radiations, les vents, les supernovae ou les explosions d’étoiles proches, et comment elles affectent la formation d’étoiles.

Bien qu’il s’agisse d’une belle exploration stellaire pour les téléspectateurs, les scientifiques souhaitent utiliser le modèle pour mieux comprendre les subtilités de la formation des étoiles. Ces questions comprennent pourquoi les étoiles peuvent être lentes et inefficaces, ainsi que pourquoi elles se forment en grappes et comment leur masse est déterminée.

En fait, STARFORGE aide déjà les scientifiques à comprendre comment les jets de gaz à grande vitesse qui se produisent avec la formation d’étoiles aident à déterminer la masse des étoiles.

Lorsque les simulations se sont déroulées sans compter ces jets, les étoiles sont devenues très grandes, ce qui a donné des étoiles environ 10 fois la masse du Soleil. L’ajout de jets crée des étoiles plus réalistes moins de la moitié de la masse du Soleil.

« Les avions perturbent le flux de gaz vers l’étoile », a déclaré Michael Groditch, co-président de recherche et stagiaire postdoctoral au Centre d’exploration et de recherche interdisciplinaire en astrophysique de l’Université Northwestern, dans un communiqué.

« Ils font exploser le gaz qui, autrement, finirait dans l’étoile et augmenterait sa masse. Les gens soupçonnaient que cela pourrait arriver, mais en simulant l’ensemble du système, nous avons une solide compréhension de son fonctionnement. »

Connaître la masse de l’étoile peut aider les scientifiques à déterminer d’autres facteurs, tels que sa luminosité et le moment où elle pourrait mourir.

« Les gens simulent la formation d’étoiles depuis deux décennies, mais STARFORGE est un bond en avant dans la technologie », a déclaré Groditch. « D’autres modèles n’ont pu simuler qu’une petite zone de nuage où se forment des étoiles – pas le nuage entier avec une grande précision. Sans avoir une vue d’ensemble, nous manquons de nombreux facteurs qui pourraient affecter le résultat de l’étoile. »

Les étoiles peuvent faire un spectacle scintillant dans le ciel nocturne, mais elles jouent un rôle essentiel dans tout l’univers. Dans notre système solaire, la vie ne serait pas possible sans la chaleur et la lumière du soleil. Ils conduisent à la formation de planètes qu’ils hébergent dans des systèmes. Et lorsque les étoiles meurent, elles libèrent des éléments importants, y compris des métaux lourds, dans l’univers.

Cependant, leurs débuts restent un mystère.

«La formation des étoiles est une question centrale en astrophysique», a déclaré dans un communiqué Claude-Andre Faucher Geiger, auteur principal de l’étude et professeur associé au Département de physique et d’astronomie de l’Université Northwestern.

« C’était une question très difficile à explorer en raison de la gamme de processus physiques impliqués. Cette nouvelle simulation nous aidera directement à répondre à des questions fondamentales auxquelles nous n’avons pas été en mesure de répondre de manière concluante auparavant. »

Une étoile peut mettre des dizaines de millions d’années à naître, alors lorsque les astronomes utilisent des télescopes pour étudier le ciel nocturne, ils ne découvrent que l’indice le plus court sur le processus. Il est également difficile de voir les étoiles au fur et à mesure qu’elles se forment.

«Lorsque nous observons la formation d’étoiles dans une région donnée, tout ce que nous voyons, ce sont des sites de formation d’étoiles figés dans le temps», a déclaré Groditch. « Les étoiles se forment également dans des nuages ​​de poussière, elles sont donc souvent cachées. »

Les simulations offrent le meilleur moyen de tirer le rideau sur ce qui se passe réellement lorsque les étoiles se forment.

Pour créer STARFORGE, les chercheurs ont combiné un certain nombre d’éléments bien connus, tels que la dynamique des gaz et de la gravitation, le chauffage et le refroidissement, les champs magnétiques et l’activité stellaire.

L’une de ces simulations pouvait prendre des mois à s’exécuter, c’est pourquoi l’un des plus grands supercalculateurs du monde – géré par le Texas Advanced Computing Center – a été utilisé.

Le résultat final est STARFORGE, qui commence avec un nuage de gaz des dizaines de millions de fois la masse de notre soleil alors qu’il flotte dans une galaxie. Au fil du temps, ce nuage de gaz se développe. Les structures se forment, puis s’effondrent et s’effondrent. De cette destruction, des étoiles individuelles sont apparues. Une fois formé, il libère des jets de gaz qui pénètrent dans les nuages.

Une fois que tout le gaz est épuisé, la formation d’étoiles s’arrête.

L’utilisation de STARFORGE pourrait également aider les chercheurs à en apprendre davantage sur les galaxies disséminées dans l’univers.

« Comprendre la formation des galaxies repose sur des hypothèses sur la formation des étoiles », a déclaré Grudic. « Si nous pouvons comprendre la formation des étoiles, alors nous pouvons comprendre la formation des galaxies. En comprenant la formation des galaxies, nous pouvons mieux comprendre de quoi est fait l’univers. Comprendre d’où nous venons et comment nous tombons dans l’univers. dépend en fin de compte de la compréhension de l’origine des étoiles. « 

Étant donné que nous sommes constitués d’objets stellaires, comme l’a dit un jour l’astronome Carl Sagan, en savoir plus sur les étoiles en révèle davantage sur nous-mêmes.

« Connaître la masse d’une étoile nous renseigne sur sa luminosité et aussi sur les types de réactions nucléaires qui se déroulent à l’intérieur », a déclaré Faucher Geiger. « En faisant cela, nous pouvons en apprendre davantage sur les éléments qui sont fabriqués dans les étoiles, comme le carbone et l’oxygène – les éléments dont nous sommes également constitués. »