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天体物理学家首次模拟整片气态物质形成恒星的过程

  恒星的诞生是狂野又辉煌的历程。在密集的、寒冷的气体和尘埃云中,历时数百万年。
  这不是一个我们能够从头到尾旁观的过程,但是一次壮观的模拟使我们比以往任何时候都更接近它们。
  利用被称为STARFORGE(气态环境中的恒星生成)的系统,天文学家首次模拟出形成恒星的整片分子云,一个被称为恒星苗圃的区域。
  这能帮助天文学家更了解恒星,与真正的原星(尚未完全长大的恒星),比较不同的形成阶段,帮助了解起作用的进程。
  西北大学的天体物理学家Claude-André Faucher-Giguère说:"恒星的形成是天体物理学的一个核心问题。由于涉及到一系列的物理过程,这一直是一个非常具有挑战性的探索问题。最新模拟将帮助我们直接解决我们以前无法明确回答的基本问题。"
  我们认为我们已经掌握了恒星形成的大致情况。首先,从分子气体团块开始,聚集,有了足够的密度,气体在其自身的引力下坍缩,形成原星,开始旋转。
  这种旋转导致它周围气态物质形成圆盘,这些圆盘就像下水道中的水打着旋流入成长中的恒星,同时增加恒星的质量(引力),形成良性循环。
  当恒星获得足够的质量时,核心足够的热量和压力激活核聚变,氢原子融合形成氦。圆盘中剩余的物质形成行星和小行星以及所有其他的东西。
  然而,这一切都发生在密集的云层中,这意味着我们很难看到它。而且,由于那是横跨数百万年的时间窗口,我们难以记录下完整原星的诞生过程。
  为了建立STARFORGE,由西北大学的Michael Grudić 领导的天文学家团队必须考虑到多种物理现象,包括温度、重力、磁场、气体动力学,以及从幼年恒星发出的强大恒星风和等离子体喷流,即所谓的恒星反馈。
  他们在世界上最强大的超级计算机之一,德克萨斯大学的Frontera上进行了近100天的模拟。下面的片段是一个美丽的东西——整个恒星苗圃。

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