Российские математики смоделировали столкновение ударной волны и «звездной колыбели»

Образование нитевидных скоплений вещества при столкновении ударной волны от взрыва сверхновой с молекулярными облаками в межзвездной среде смоделировали математики из Московского государственного университета и Тверского государственного технического университета. Исследование поможет лучше понять, как образуются звезды и звездные системы.

Гигантские молекулярные облака известны как «звездные колыбели» — именно в них образуются новые звезды, сообщает пресс-служба МГУ. Ударная волна от взрыва сверхновой перемещается со сверхзвуковой скоростью и изменяет структуру облака, образуя области с разной плотностью и нитевидные структуры — филаменты. При этом столкновение порождает потоки вещества и искривляет их траектории, вызывая завихрения на внешних границах облака.

139809 почему частные космические компании не могут найти общий язык с правительством

Ученые из Москвы и Твери предложили модель, которая описывает образование завихрения вещества и филаментов после прохождения ударной волны. «Для проведения расчетов была написана, отлажена и протестирована трехмерная программа, которая позволяет осуществлять математическое моделирование процессов ударного взаимодействия молекулярных облаков и возможное образование новых звезд и звездных систем», — рассказал один из авторов исследования, профессор механико-математического факультета МГУ Борис Рыбакин. Модель отличается высоким разрешением и включает более 4 млрд вычислительных узлов.

Ученые выяснили, что формирование филаментов и неравномерность распределения плотности зависят в первую очередь от сжатия вещества облака под действием ударной волны. Модель позволила выделить три фазы столкновения ударной волны с облаком. На первом этапе за фронтом волны образуются вихревые структуры. На втором происходит дальнейшее распространение ударной волны, потоки вещества на границах облака ускоряются. На последнем этапе в областях с высокой плотностью возникают зародыши филаментов и формируются очень плотные протоядра — зародыши будущих звезд.

Математики рассчитывают, что совершенствование модели поможет понять, как в плотных областях молекулярных облаков образуются новые звезды и звездные системы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Computers and Fluids.

Автор сценария высадки на Луну. Посмертная слава Юрия Кондратюка