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Así se ve cuando nace una estrella

se llama STARFORGE, O la formación de estrellas en entornos gaseosos, que forman un modelo de una nube de gas completa que actúa como una explosión estelar. Es el lugar donde nacen las estrellas.

A partir de esta nube de gas vórtice, las estrellas se forman y evolucionan, mostrando la dinámica de este proceso. El modelo también explica otras actividades, como radiación, vientos, supernovas o explosiones de estrellas cercanas, y cómo afectan la formación estelar.

Si bien es una hermosa exploración estelar para los espectadores, los científicos quieren usar el modelo para comprender mejor las complejidades de la formación estelar. Estas preguntas incluyen por qué las estrellas pueden ser lentas e ineficaces, así como por qué se forman en cúmulos y cómo se determina su masa.

De hecho, STARFORGE ya está ayudando a los científicos a comprender cómo los chorros de gas de alta velocidad que ocurren junto con la formación de estrellas ayudan a determinar la masa de las estrellas.

Cuando las simulaciones se realizaron sin contar estos chorros, las estrellas crecieron mucho, lo que resultó en estrellas de aproximadamente 10 veces la masa del Sol. La adición de chorros crea estrellas más realistas con menos de la mitad de la masa del Sol.

“Los aviones interrumpen el flujo de gas hacia la estrella”, dijo Michael Groditch, copresidente de investigación y becario postdoctoral en el Centro de Exploración e Investigación Interdisciplinaria en Astrofísica de la Universidad Northwestern, en un comunicado.

“Detonan el gas que de otro modo terminaría en la estrella y aumentaría su masa. La gente sospechaba que esto podría suceder, pero al simular todo el sistema, tenemos una sólida comprensión de cómo funciona”.

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Conocer la masa de la estrella puede ayudar a los científicos a determinar otros factores, como su brillo y cuándo podría morir.

La investigación que se dedicó a la creación de este modelo se publicó el martes en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. Hoja descriptiva Función de la aeronave durante la formación de estrellas. Publicado en la misma revista en febrero.

“La gente ha estado simulando la formación de estrellas durante dos décadas, pero STARFORGE es un salto cuántico en tecnología”, dijo Groditch. “Otros modelos solo pudieron simular un pequeño parche de nube donde se están formando las estrellas, no toda la nube con alta precisión. Sin ver el panorama general, pasamos por alto muchos factores que podrían afectar el resultado de la estrella”.

Secretos de fabricación de estrellas

Las estrellas pueden hacer un espectáculo centelleante en el cielo nocturno, pero desempeñan papeles vitales en todo el universo. En nuestro sistema solar, la vida no sería posible sin el calor y la luz solar. Conducen a la formación de planetas que albergan en sistemas. Y cuando las estrellas mueren, liberan elementos importantes, incluidos metales pesados, en el universo.

Sin embargo, sus inicios siguen siendo un misterio.

“Cómo se forman las estrellas es un tema central en astrofísica”, dijo en un comunicado Claude-Andre Faucher Geiger, autor principal del estudio y profesor asociado en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad Northwestern.

“Fue una pregunta muy difícil de explorar debido a la variedad de procesos físicos involucrados. Esta nueva simulación nos ayudará directamente a abordar preguntas fundamentales que no hemos podido responder de manera concluyente antes”.

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Una estrella puede tardar decenas de millones de años en nacer, por lo que cuando los astrónomos usan telescopios para estudiar el cielo nocturno, solo descubren la pista más corta sobre el proceso. También es difícil ver las estrellas a medida que se forman.

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“Cuando observamos la formación de estrellas en una región determinada, todo lo que vemos son sitios de formación de estrellas congelados en el tiempo”, dijo Groditch. “Las estrellas también se forman en nubes de polvo, por lo que a menudo están ocultas”.

Las simulaciones proporcionan la mejor manera de correr el telón de lo que sucede realmente cuando se forman las estrellas.

Para crear STARFORGE, los investigadores combinaron una serie de elementos bien conocidos, como la dinámica de gases y gravitacional, calentamiento y enfriamiento, campos magnéticos y actividad estelar.

Una guía para principiantes de las estrellas.

Una de estas simulaciones podría tardar meses en ejecutarse, por lo que se utilizó una de las supercomputadoras más grandes del mundo, dirigida por el Centro de Computación Avanzada de Texas.

El resultado final es STARFORGE, que comienza con una nube de gas decenas de millones de veces la masa de nuestro sol mientras flota en una galaxia. Con el tiempo, esta nube de gas se desarrolla. Las estructuras se forman, luego colapsan y colapsan. De esta destrucción, aparecieron estrellas individuales. Una vez formado, libera chorros de gas que penetran en las nubes.

Una vez que se agota todo el gas, se detiene la formación de estrellas.

El uso de STARFORGE también podría ayudar a los investigadores a aprender más sobre las galaxias esparcidas por todo el universo.

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“Comprender la formación de galaxias depende de suposiciones sobre la formación de estrellas”, dijo Grudic. “Si podemos comprender la formación de las estrellas, entonces podemos comprender la formación de las galaxias. Al comprender la formación de las galaxias, podemos comprender más sobre de qué está hecho el universo. Comprender de dónde venimos y cómo caemos en el universo depende en última instancia de la comprensión del origen de las estrellas “.

Dado que estamos hechos de objetos estelares, como dijo una vez el astrónomo Carl Sagan, saber más sobre las estrellas también revela más sobre nosotros mismos.

“Conocer la masa de una estrella nos dice sobre su brillo y también los tipos de reacciones nucleares que tienen lugar en su interior”, dijo Faucher Geiger. “Al hacer esto, podemos aprender más sobre los elementos que se forman en las estrellas, como el carbono y el oxígeno, los elementos de los que también estamos hechos”.