STARFORGE ukazuje hvězdotvorbu v dosud nejvyšším rozlišení

STARFORGE, čili STAR FORmation in Gaseous Environments, byl vytvořen skupinou vědců z univerzit Caltech, Northwestern a Toronto a představuje stokrát větší model v porovnání s jakýmkoliv předchozím pokusem. STARFORGE slouží především k zodpovězení otázek spojených s hvězdotvorbou, a to třeba té, proč vznikají hvězdy o určité velikosti a hmotnosti, když na začátku je pouhé molekulární mračno. 

 

 

Začínáme tu s dokonale kulatým molekulárním mračnem o průměru 50 parseků, čili přes 160 sv. let, v němž už poté úřaduje gravitace, díky níž se tvoří nejdříve vysoce zahuštěné regiony a pak i první hvězdy. První video ale ukazuje ještě větší model, na nějž navazuje detailnější STARFORGE, který pokrývá prostor v průměru cca 20 parseků a po kratší dobu 4,3 milionů let, alespoň pokud jde o následující video. 

 

 

Model STARFORGE přitom bere v potaz celou řadu různých proměnných, jako je vliv záření hvězd a jejich větru nebo také exploze supernov vzniklých zhroucením hvězd, a to v průběhu necelých sedmi milionů let. V tomto ohledu je STARFORGE rovněž mnohem vyspělejší v porovnání s předchozími modely. 

 

Ve videu s tzv. Anvil of Creation také jasně vidíme řadu hvězd, u nichž se objevují tzv. Herbigovy-Harovy objekty. Jinými slovy jde o protostelární výtrysky, které vypadají jako proudy částic od krmících se černých děr. Jak název napovídá, jde o výtrysky objevující se u zbrusu nových hvězd, které samy ještě nejsou pozorovatelné kvůli tomu, že je stíní okolní prach. Svou rotací a magnetickým polem ale posílají od svých pólů do okolního prostoru výtrysky, které jejich přítomnost vyzradí. 

 

Model STARFORGE byl vytvořen s využitím simulačního systému Gizmo, který umožnil na průměru 20 parseků pracovat s prostorovým rozlišením jen 10 AU. Převedeno na světelné roky jde jen o 0,000158. Pokud bychom tak o 10 AU uvažovali jako o jednom pixelu, pak model s průměrem 20 parseků jich měl v jednom směru cca 413 tisíc a celkově pak již v řádu desítek bilionů. Není tak divu, že simulace STARFORGE dokáží až na tři měsíce vytížit superpočítače v Texas Advanced Computing Center.

 

A co ukázaly simulace STARFORGE? Především to, že zmíněné protostelární výtrysky jsou velice důležitou ingrediencí, bez jejíhož započítání do procesu se běžně tvořily nezvykle hmotné hvězdy na úrovní deseti Sluncí, přičemž my víme, že zdaleka nejpočetnější rodinou hvězd ve vesmíru jsou naopak malé hvězdy třídy červeného trpaslíka. Po započítání těchto výtrysků už jsou výsledky mnohem realističtější, a to jednoduše díky tomu, že značná část materiálu, která by jinak přispěla k celkové hmotnosti hvězdy, je odváta pryč.  

 

Zdroj: Phys.org