点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:模拟恒星诞生:这次最逼真!
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

模拟恒星诞生:这次最逼真!

来源:《中国科学报》2021-05-28 10:07

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  近日,天体物理学家开发了迄今为止最真实、分辨率最高的恒星形成3D模型。他们的成果是一个非常美丽的、由数学驱动的视觉工具,当恒星在周围出现时,观察者仿佛置身于五颜六色的气体云中。相关研究结果发表于《皇家天文学会月刊》。

  这个名为STARFORGE(气态环境中的恒星形成)的模型首次以全彩高分辨率模拟了整个气体云(恒星诞生的地方),同时也考虑了喷流、辐射、风和附近的超新星活动。STARFORGE把它们放在一起来模拟这些不同的过程是如何相互作用影响恒星形成的。

  “人们模拟恒星形成已经有几十年了,但STARFORGE是技术上的一次巨大飞跃。”该研究领导者之一、西北大学Michael Grudi表示,其他模型只能模拟形成恒星的云团的一小块,而不是高分辨率的整个云团。

  利用这个美丽的虚拟实验室,研究人员的目标是探索以下问题:为什么恒星形成缓慢而低效,是什么决定了恒星的质量,以及为什么恒星倾向于形成星团。

  该研究资深作者、美国西北大学Claude-Andr Faucher-Gigure说,恒星的形成是天体物理学领域的核心问题。“这是一个非常具有挑战性的问题,因为涉及到的物理过程范围很大。这种新的模型将帮助我们直接解决以前无法明确回答的基本问题。”

  Grudi说:“恒星是在尘埃云中形成的,所以它们大多不容易被观测到。”对于天体物理学家来说,要想看到完整、动态的恒星形成过程,必须依靠模拟,而STARFORGE提供了有史以来最详细的视图。

  为了开发STARFORGE,该团队整合了多种物理现象,包括气体动力学、磁场、重力、加热和冷却以及恒星反馈过程。有时要花整整3个月来运行一次模拟,而这个模型需要世界上最大的超级计算机才能运行。

  模拟结果显示,大量的气体(其质量是太阳的几千万倍)飘浮在星系中。随着气体云的演变,它会形成一些结构,这些结构会坍塌并分裂成碎片,并最终形成单独的恒星。

  在第一次漫长的模拟运行完成后,STARFORGE帮助团队发现了一个关于恒星形成方式的重要新见解。当研究人员在没有考虑喷流的情况下进行模拟时,这些恒星最终变为超大质量恒星,其质量是太阳的10倍。而在模拟中加入喷流后,恒星的质量变得更加真实——不到太阳质量的一半。

  “喷流扰乱了流向恒星的气体。” Grudi说,“它把原本留在恒星内增加其质量的气体吹走。通过模拟系统,我们对相关原理有了深刻的理解。”

  除了解恒星外,研究人员相信STARFORGE可以帮助科学家更多地了解宇宙甚至我们自己。

  Grudi认为,通过了解星系的形成,我们可以更多地了解宇宙的组成,理解我们来自哪里,以及我们在宇宙中的位置。

  Faucher-Gigure表示:“恒星的质量可以告诉我们它的亮度,以及恒星内部发生的核反应类型。有了这些,我们就可以了解更多合成恒星的元素,如碳元素和氧元素,这些元素也是构成我们人体的元素。”(辛雨)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 速度与未来!世界高铁大会看中国列车如何“领跑”

  • 中国科学院发布嫦娥六号月球样品系列研究成果

独家策划

推荐阅读
由于肉眼很难发现水污染的情况,洪水之后饮水需要特别注意,避免直接饮用自来水、山泉水、河水、湖水等。肖丹提醒,如果不适症状较为严重,出现持续高热、剧烈呕吐、严重腹泻、脱水、意识障碍等,或皮肤干燥、眼窝凹陷、少尿等情况,应及时就医。
2025-07-10 09:34
国家自然科学基金委员会近日发布消息,自然科学基金委制定重大非共识项目试点实施方案,将在2025年启动资助试点。自然科学基金委作为我国资助基础研究的主渠道,制定了一系列创新举措。
2025-07-10 09:33
嫦娥六号月球样品的相关研究成果,引起了国际学术界的高度关注。这1935.3克宝贵的月壤,使得月球样品研究进入“嫦娥时代”,开启了人类认识月球的新纪元,也为中国月球研究走向世界前列奠定了基础。 一年来,中国科学家们已经利用嫦娥六号月球样品取得许多科学突破。
2025-07-10 09:32
2024年嫦娥六号任务首次从南极-艾特肯盆地内部采回月球样品,为揭示该区域物质成因提供了直接证据。综合元素和矿物组成分析,南极-艾特肯盆地镁环物质主要为斜长石(63%~67%)和低钙辉石(25%~27%)组成的亚铁苏长岩。
2025-07-10 09:32
7月9日,在北京航天城,神舟十九号航天员蔡旭哲(中)、宋令东(右)、王浩泽在记者见面会上敬礼致意。 在神舟十九号乘组中,航天员王浩泽也是一位90后,更成为首位进驻空间站的女航天飞行工程师。
2025-07-10 09:30
随着科技创新与产业创新深度融合,人工智能技术助力建材行业向更智能、更绿色、更高端方向变革。“通过数字化转型,建材企业可基本实现研发设计数字化、生产运营一体化、客户服务敏捷化,提升决策效率、协同能力和服务水平,快速提升生产力和核心竞争力。
2025-07-09 09:40
记者8日从湖南省自然资源厅获悉,通过创新地质找矿理论,经过长期勘探,湖南省郴州市临武县鸡脚山矿区已探获超大型蚀变花岗岩型锂矿床,共提交锂矿石量4.9亿吨,氧化锂资源量131万吨。
2025-07-09 09:39
根据国家卫生健康委8日晚间发布的通知,今后“颈深淋巴管/结—静脉吻合术”将不得应用于阿尔茨海默病治疗。“颈深淋巴管/结—静脉吻合术”是将颈部深层淋巴管或淋巴结与邻近的静脉进行吻合的手术,近年来部分医疗机构将其用于治疗阿尔茨海默病,引发争议。
2025-07-09 09:39
国家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局日前发布《关于开展零碳园区建设的通知》。支持企业对标标杆水平和先进水平,实施节能降碳改造和用能设备更新,鼓励企业建设极致能效工厂、零碳工厂。
2025-07-09 09:37
近日,中国科学院近代物理研究所科研人员依托兰州重离子加速器冷却储存环,精确测量了极缺中子原子核硅-22的质量,实验发现硅-22的质子数14是一个新幻数。
2025-07-09 09:35
国家自然科学基金委员会7日发布消息,自然科学基金委近日制定重大非共识项目试点实施方案,将在2025年启动资助试点。
2025-07-08 09:20
近日,由农业农村部南京农业机械化研究所联合有关单位研制的全自动水稻覆膜插秧技术装备在江苏省靖江市投入使用,开启了我国水稻覆膜插秧新模式。
2025-07-08 09:11
日前,全球领先的720V高压固态钠盐电池,在位于内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗的建亨奥能科技有限公司正式量产,标志着中国成为全球第三个实现固态钠盐电池商用量产的国家。
2025-07-08 09:10
从国家自然科学基金委员会获悉,该委日前制定了重大非共识项目试点实施方案,将在2025年启动资助试点。
2025-07-08 05:05
什么是聚乳酸材料,在取代传统石化基塑料材料方面又有着怎样的优势?本期院士科普,让我们跟随中国科学院院士陈学思,一起走进生物降解高分子材料——聚乳酸的奇妙世界。
2025-07-07 14:19
科技的力量正让农民从传统体力劳动者向掌控全局的智慧决策者转变。
2025-07-07 12:33
在未来数十年,熟练使用人工智能很可能成为大多数职业的必备技能,并深刻影响就业市场。作为经济土壤中的“超级肥料”,新技术既带来传统岗位的替代,更促进新兴产业发展,直接创造新的岗位需求。
2025-07-07 09:12
抽水蓄能机组主要由发电电动机和水泵水轮机组成,利用山上山下两个水库进行水能和电能相互转换。
2025-07-07 09:11
回溯歼—10飞机研制历程,从立项、首飞到定型,历经数十载,“三滴油”看起来微不足道,却更加说明创新需要点滴用心、长期耕耘。
2025-07-07 09:10
加载更多