Simulering af supernova-rester, stjernedannelse i jordbundet laboratorium

Molekylære skyer er samlinger af gas og støv i rummet. Når de efterlades alene, forbliver skyerne i deres fredelige ligevægt.

Men når de udløses af en ekstern agent, som supernova-rester, kan stødbølger forplante sig gennem gassen og støvet for at skabe lommer af tæt materiale. Ved en vis grænse kollapser den tætte gas og støv og begynder at danne nye stjerner.

Astronomiske observationer har ikke høj nok rumlig opløsning til at observere disse processer, og numeriske simuleringer kan ikke håndtere kompleksiteten af ​​interaktionen mellem skyer og supernova-rester. Derfor forbliver udløsningen og dannelsen af ​​nye stjerner på denne måde for det meste indhyllet i mystik.

I Materie og stråling ved ekstreme , forskere fra Polytechnic Institute of Paris, Free University of Berlin, Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences, Moscow Engineering Physics Institute, French Alternative Energies and Atomic Energy Commission, University of Oxford og Osaka Universitet modellerede samspillet mellem supernova-rester og molekylære skyer ved hjælp af en højeffektlaser og en skumkugle.

Skumkuglen repræsenterer et tæt område i en molekylær sky. Højeffektlaseren skaber en eksplosionsbølge, der forplanter sig gennem et omgivende gaskammer og ind i bolden, hvor holdet observerede kompressionen ved hjælp af røntgenbilleder.

"Vi ser virkelig på begyndelsen af ​​interaktionen," sagde forfatter Bruno Albertazzi. "På denne måde kan du se, om den gennemsnitlige tæthed af skummet stiger, og om du lettere begynder at danne stjerner."

Mekanismerne til at udløse stjernedannelse er interessante på en række skalaer. De kan påvirke stjernedannelseshastigheden og udviklingen af ​​en galakse, hjælpe med at forklare dannelsen af ​​de mest massive stjerner og have konsekvenser i vores eget solsystem.

"Vores primitive molekylære sky, hvor solen blev dannet, blev sandsynligvis udløst af supernova-rester," sagde forfatteren Albertazzi. "Dette eksperiment åbner en ny og lovende vej for laboratorieastrofysik til at forstå alle disse hovedpunkter."

Mens noget af skummet blev komprimeret, strakte noget af det sig også ud. Dette ændrede den gennemsnitlige tæthed af materialet, så i fremtiden bliver forfatterne nødt til at tage højde for den strakte masse for virkelig at måle det komprimerede materiale og stødbølgens indvirkning på stjernedannelsen. De planlægger at udforske indflydelsen af ​​stråling, magnetfelt og turbulens.

"Dette første papir var virkelig for at demonstrere mulighederne for, at denne nye platform åbnede et nyt emne, der kunne undersøges ved hjælp af højeffektlasere," sagde Albertazzi. + Udforsk yderligere

Billede:Nebula udskiller massive stjerner i nyt Hubble-billede