近日，美國卡耐基天文臺進行的迄今為止對巨型分子云(GMCs)最詳細的模擬表明，人類可能需要重新思考恒星如何在這些巨大的宇宙天體中形成。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于預(yù)印本網(wǎng)站arXiv。
GMCs，有時被稱為恒星搖籃，主要包含氫分子。它們的質(zhì)量至少是太陽的1萬倍，直徑約為15至650光年。當分子云中的氫分子聚集成的團塊達到一定密度時，就會形成恒星。
雖然科學(xué)家已經(jīng)知道了恒星形成的基本過程，但其中仍有許多未知之處。卡耐基天文臺Mike Grudic團隊通過最先進的巨型分子云模擬，試圖解開這些謎團。
在STARFORGE項目的研究基礎(chǔ)上，Grudic團隊首次開發(fā)了GMC模擬，該模擬包含了所有主要的物理反饋機制，如星風(fēng)、磁場和引力。模擬從一個初始質(zhì)量是太陽2萬倍、直徑為65光年的“云”開始。
隨著模擬的不斷推進，更亮、更大質(zhì)量的恒星形成了，這些恒星會發(fā)出輻射和星風(fēng)，橫掃GMC。該團隊模擬運行了大約900萬年，在分子云形成的第一批恒星中的一顆發(fā)生超新星爆炸后不久，該模擬結(jié)束。在這段時間里，大約有1000顆恒星形成。
“我們發(fā)現(xiàn)恒星可能需要很長時間才能形成。”Grudic說。
研究小組發(fā)現(xiàn)，對于質(zhì)量比太陽大10倍以上的大質(zhì)量恒星來說，它們的形成可能需要300萬年，大質(zhì)量恒星的形成平均需約100萬年，這比通常所認為的時間要高一個數(shù)量級。
Grudic希望這個模擬能夠更詳細地揭示恒星的演化過程。例如，這個模型可以從時間上回溯一顆恒星的形成，看看它最初來自哪里。研究人員表示，通過調(diào)整約束條件，他們還可以繪制一個更精確的圖像，說明哪些物理機制在恒星形成中最重要。
“恒星的形成是復(fù)雜的。”Grudic指出，是許多不同過程共同作用的結(jié)果，因此必須把所有不同過程拼合在一起，才能得到一個更加真實的結(jié)果。”(辛雨)
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