Tworzenie włókien w zderzeniu fali uderzeniowej z dwoma obłokami molekularnymi
Matematyk Uniwersytetu Moskiewskiego wraz z rosyjskim kolegą modelowali formowanie włókien (konglomeratów substancji włóknistych) po zderzeniu fali uderzeniowej z chmurami molekularnymi w przestrzeni międzygwiezdnej. Ta praca powinna pomóc lepiej zrozumieć proces narodzin gwiazd i systemów gwiezdnych.
Naukowcy zbadali sytuację fali uderzeniowej z wybuchu supernowej, osiągając skupiska chmur molekularnych o wysokim poziomie gęstości. Chmury molekularne na dużą skalę, określane jako „kołyski gwiaździste”, są kolebką nowych gwiazd. Fala uderzeniowa porusza się z prędkością naddźwiękową i zmienia strukturę chmur, tworząc obszary o wysokiej i niskiej gęstości, jak również struktury nitkowate. Ponadto uruchamia przepływ materii i wygina trajektorię, powodując turbulencje w zewnętrznych granicach chmury. Zjawisko to nazywane jest niestabilnością Richtmyera-Meshkowa.
Naukowcy zaproponowali model, który opisuje tworzenie wiru materii i włókien po przejściu fali uderzeniowej. Badali wpływ rozkładu gęstości wzdłuż promienia i form chmur na proces kontaktu między falą uderzeniową a chmurami molekularnymi, a także występowanie i redystrybucję przepływów materiałów, tworzenie włókien i obszarów o dużej gęstości. Model składa się z 4 miliardów węzłów obliczeniowych. Aby skrócić czas przetwarzania tak dużej ilości informacji, musieliśmy uciekać się do przetwarzania równoległego podczas pracy z różnymi bazami danych. Modelowanie wykazało, że tworzenie włókien i nierównomierny rozkład poziomów gęstości są oparte na kompresji substancji chmury pod wpływem fali uderzeniowej.
W pierwszym etapie powstają struktury wirowe, po których następuje propagacja fali uderzeniowej i niestabilność Richtmyera-Meshkova, gdzie przepływ materii jest przyspieszany. Na samym końcu włókna zderzają się w obszarach o dużej gęstości i tworzą protostary. Naukowcy uważają, że dalsza poprawa modelu pomoże zrozumieć, w jaki sposób gwiazdy i układy gwiezdne tworzą się w gęstych obszarach chmur molekularnych.
