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

  • 逐梦海天 青春滚烫——记海军山东舰起降保障中队

  • 创新潮涌链博会

独家策划

推荐阅读
从意大利实验室到西北农学院,从抗战时期到和平年代,周尧用70年时光让中国昆虫学从5%的定名权走向自主。
2025-07-18 09:06
记者从会上获悉,截至今年6月,我国每万人口高价值发明专利拥有量已达到15.3件,提前实现“十四五”规划预期的12件目标。
2025-07-18 09:04
而在此次观测中,天文学家发现,在HOPS-315及其周围的原始星盘中,不仅存在固态的结晶矿物,还存在气态的一氧化硅。
2025-07-18 09:04
旨在充分发挥计量支撑产业新质生产力发展的基础保障作用,推动“溯源链、创新链、产业链”融合发展,使计量成为促进产业新质生产力发展的催化器和引擎。
2025-07-18 09:04
该所作物耐逆性调控与改良创新团队日前联合国内外研究机构,构建了首个水稻的多器官单细胞多组学图谱,
2025-07-18 04:30
太阳是地球气候系统的主要能量来源,其活动通过总辐射、紫外辐射、高能粒子沉降等多种形式影响地球大气。近年来,我国夏季降水雨带呈现出持续北移的趋势。
2025-07-18 04:30
人机语言交互的“温度”,其核心在于能否实现情感共鸣、文化适配与价值传递。语言不仅是信息符号,更是心灵沟通的桥梁。为冰冷的代码注入人文温度,需在技术突破与设计理念上双轨并进。
2025-07-17 04:30
近日,中国科学院海洋研究所万世明团队,基于海洋沉积物中的黑碳记录,重建了过去30万年以来东亚北部的古火演化历史,结合欧洲、东亚、东南亚及澳大利亚区域的记录以及考古遗址大数据,发现现代人类大规模用火始于约5万年前。
2025-07-17 04:30
在飞行器大家庭中,有一类特别的成员——翼伞。它们没有刚硬的机翼,却凭着一片巨大柔软的“翅膀”,借助风力优雅地翱翔于天际;它们结构看似简单,却蕴含着空气动力学的精妙智慧。翼伞是融合古老降落伞原理与现代智能科技的独特柔性无人飞行器,包含翼、控制系统、负载,如果加上推力系统,就可化身为伞翼无人机。
2025-07-17 04:30
近年来,移动电源行业呈现出较为迅速的发展趋势。与此同时,移动电源安全事故频发,严重威胁消费者生命财产安全。通过制定强制性国家标准,
2025-07-17 03:55
由该院枸杞科学研究所联合中国林业科学院林业研究所编制的《枸杞属植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南》获得国际植物新品种保护联盟通过。
2025-07-17 04:00
武汉华大生命科学研究院联合南方科技大学等单位,在单细胞水平上成功解密了拟南芥叶片衰老的过程。
2025-07-16 10:44
不只是产量最大,“深海一号”大气田还是我国迄今为止自主开发建设的作业水深最深、地层温压最高、勘探开发难度最大的深水气田。
2025-07-16 10:42
我国正研制《卓越工程师培养认证标准》,该标准是保障卓越工程师培养从“样板间”走向宏大队伍的基础。
2025-07-16 10:39
七月下半月和八月上半月是我国主汛期的最重要阶段,应急管理部指导各地加强灾害风险隐患信息报送队伍建设,开展广泛培训,目前总人数已达115万人。
2025-07-16 10:25
为强化未成年人网络保护,营造良好网络环境,近日,中央网信办印发通知,在全国范围内部署开展为期2个月的“清朗·2025年暑期未成年人网络环境整治”专项行动。
2025-07-16 10:23
新时代新征程,以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业,实现新型工业化是关键任务。
2025-07-15 04:10
现阶段,人工智能赋能新型工业化已取得明显成效,但仍存在人工智能关键硬件与开源软件储备不足、人工智能在重点行业领域应用率偏低、人工智能领域人才短缺且结构不合理、缺乏适应人工智能发展的标准体系和法律法规等问题。
2025-07-15 04:10
2025年可谓人形机器人的“破圈”之年。从蛇年春晚舞台的机器人扭秧歌,到北京亦庄的机器人马拉松,再到浙江杭州的机器人格斗赛……人形机器人正从“实验室”迈向各类“应用场”。
2025-07-15 02:55
科考船在狂风巨浪中剧烈摇摆,寻找渺小的目标如同大海捞针。回收沉睡海底半年的海底地震仪,是这次出海科研任务中最艰难的一环。“快看!在那儿!”随着一声疾呼划破沉寂,
2025-07-15 02:55
加载更多