Matematyczny cud pozwala widzom unosić się wokół kolorowej, trójwymiarowej chmury gazu. Symulacja modeluje jednocześnie powstawanie gwiazd, ewolucję i dynamikę, uwzględniając przy tym sprzężenie zwrotne gwiazd, w tym dżety, promieniowanie, wiatr i aktywność pobliskich supernowych. Podczas gdy inne symulacje obejmowały jedynie poszczególne typy gwiezdnego sprzężenia zwrotnego, STARFORGE działa bardziej holistycznie. Umieszcza je w całości, aby zasymulować, w jaki sposób różne procesy oddziałują na formowanie się gwiazd.

– Ta nowa symulacja pomoże nam bezpośrednio odpowiedzieć na podstawowe pytania, na które wcześniej nie mogliśmy udzielić ostatecznej odpowiedzi – tłumaczy starszy autor badań Claude-André Faucher-Giguèr.

Korzystając z wirtualnego laboratorium, naukowcy chcą dowiedzieć się, dlaczego samoistne formowanie gwiazd jest powolne i nieefektywne, co decyduje o masie gwiazd i dlaczego mają one tendencję do formowania się w gromady.

Eksperci jeden sukces mają już za sobą. Dzięki STARFORGE dowiedli bowiem, że szybkie strumienie gazu towarzyszące formowaniu się gwiazd odgrywają istotną rolę w określaniu jej masy. Obliczając ją, naukowcy mogą następnie określić jasność gwiazdy, wewnętrzne mechanizmy, a także lepiej przewidzieć jej śmierć.

– Zrozumienie tego, skąd pochodzimy i jakie jest nasze miejsce we wszechświecie, zależy od przybliżenia genezy gwiazd – przekonuje jeden z pomysłodawców, Michael Grudić. – Ludzie od kilku dekad symulują to, jak one powstają, jednak STARFORGE jest na tym polu niezwykłym skokiem technologicznym. Inne modele odwzorowywały jedynie małe fragmenty obłoku. My mamy teraz taki o wyższej rozdzielczości. Aby opracować STARFORGE, zespół wykorzystał kod obliczeniowy wielu zjawisk fizycznych, m.in. dynamiki gazu, pól magnetycznych, grawitacji, ogrzewania i chłodzenia oraz procesów sprzężenia zwrotnego gwiazd.

Grudić opublikował mały popis umiejętności STARFORGE na swoim kanale na YouTubie. Na trójwymiarowej wizualizacji możemy dostrzec, że kolory poszczególnych obiektów oznaczonych na time-lapse nie są przypadkowe. Białe obszary wskazują gęstsze rejony gazu, a pomarańczowe barwy podkreślają miejsca, w których ich ruch jest bardziej zróżnicowany.

Jeśli wciąż czujecie niedosyt, z bardziej teoretycznymi rozważaniami możecie zapoznać się na łamach specjalistycznego periodyku ’Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’.

Tekst: Dominika Szymańska